Weblog Verwaaiend Stof

Weblog Verwaaiend Stof 1e jaargang Vanaf aswoensdag 2013

www..vrins.nl/luchtonderzoek

Inhoudsopgave Aswoensdag ............................................................................................................................... 6 Roken in de horeca ..................................................................................................................... 7 Het schatten van de deeltjesgrootte ............................................................................................ 8 Op het verkeerde been .............................................................................................................. 10 Depositie of concentratie meten ............................................................................................... 12 Het Adje-Patat-effect ................................................................................................................ 15 Stof en klimaat ......................................................................................................................... 17 Paasvuren ................................................................................................................................. 20 Verkeer en de fijnstofnorm ...................................................................................................... 23 Waterdruppels, de verbannen stofdeeltjes ................................................................................ 25 Kolensmog ............................................................................................................................... 29 Stofdeeltje, stofbron, luchtkwaliteit ......................................................................................... 33 Achtergrondstof ........................................................................................................................ 35 Stofhinder en stofmetingen ...................................................................................................... 38 Enkele reis naar Mars ............................................................................................................... 43 Hoe te voldoen aan de NER ..................................................................................................... 45 Een wervelend bestaan ............................................................................................................. 49 Winderosie ............................................................................................................................... 53 Zonnestralen ............................................................................................................................. 57 Neurale netwerken .................................................................................................................... 59 Bosbranden ............................................................................................................................... 65 Middelingstijd .......................................................................................................................... 71 Reguliere en piekemissies ........................................................................................................ 76 Saharastof ................................................................................................................................. 79 Vallende sterren ........................................................................................................................ 81 Nederlandse woestijnen ............................................................................................................ 84 Mijn stofprofiel ........................................................................................................................ 89 Klachten en hinder ................................................................................................................... 94 De keerzijde van snelle groei ................................................................................................... 97 Logaritme ............................................................................................................................... 102 Wegzinken .............................................................................................................................. 106 Duurzame energie .................................................................................................................. 109 Fugitive or diffuse .................................................................................................................. 112 Gletsjers .................................................................................................................................. 114 2


Storten .................................................................................................................................... 119 Dustviewer ............................................................................................................................. 121 The Dust Bowl ....................................................................................................................... 126 Pars pro toto ........................................................................................................................... 129 De moestuin............................................................................................................................ 133 De vingertest .......................................................................................................................... 136 Oldtimers ................................................................................................................................ 139 Hand-mond contact ................................................................................................................ 143 Ventilatie ................................................................................................................................ 145 Grofstofrecorder ..................................................................................................................... 149 Smoke ring ............................................................................................................................. 154 Oud en Nieuw......................................................................................................................... 157 Klimaatengineering ................................................................................................................ 160 Per trein .................................................................................................................................. 164 Reverse Dispersion Modeling ................................................................................................ 166

3


4


Inleiding Dit weblog gaat uitsluitend over stof, maar dan wel in de breedste zin van het woord. Soms actueel, soms beschouwend, soms anekdotisch, soms antwoorden op vragen of reacties op opmerkingen. Meestal wordt een stofonderzoek uitgevoerd om te beoordelen, of de luchtkwaliteit aan de Europese norm voldoet, of een bedrijf aan zijn vergunningseisen voldoet, wat de effectiviteit van een stofbestrijdingsmaatregel is, et cetera. Tijdens het utvoeren van zo’n stofonderzoek komen er regelmatig zaken tevoorschijn, waar het onderzoek niet op gericht is, maar die toch interessant zijn om eens nader te bekijken. Op dat moment is daar meestal geen tijd voor. Toch is het jammer, als ze verloren zouden gaan. Deze vinden nu onderdak in dit weblog. Het wordt aangevuld met informatie uit het nieuws de literatuur of van het internet. Iets anders is, dat ondanks veel publicaties sommige misverstanden hardnekkig blijken. In meer beschouwende artikelen wordt dit aan de orde gesteld. Resultaten van verschillende onderzoeken worden met elkaar vergeleken om meer inzicht in de problematiek te krijgen. De artikelen zijn globaal van karakter en geven niet altijd de volledige informatie, waarop de beweringen gebaseerd zijn. Het zijn pamfletten, die kunnen leiden tot een discussie of een aanzet kunnen zijn voor nader onderzoek. Wie meer informatie zoekt, kan altijd contact opnemen.

5


Aswoensdag Stof zijt gij en tot stof zult gij wederkeren (Genesis 3:19) 13 februari 2013 Laten we het maar gewoon zeggen: grofstof is niet populair. De richtlijn in de NER (Nederlandse Emissie Richtlijn Lucht) komt er in feite op neer, dat we het gewoon niet willen zien. De meeste stofmeters zorgen er door voorafscheiders voor, dat het niet meegemeten wordt. Er is niet eens een goede definitie van grofstof. Als ondergrens wordt meestal de bovengrens van fijnstof genomen, 10 µm. Dat klinkt logisch. Maar wat is de bovengrens van grofstof? Roept u maar. De fijnste zeeffractie bij het droogzeven is 63 µm, In de VS is de siltfractie de fractie tot 75 µm. Ik gebruik altijd 70 µm. Daarboven worden deeltjes individueel zichtbaar. Daaronder zijn ze nog klein genoeg om zich over een redelijke afstand te verspreiden. Maar als ooit besloten wordt om een andere grens te kiezen, dan sluit ik me daarbij aan. Grofstof is niet echt schadelijk, maar het is ook nergens goed voor. Naast the good (medicijnen) en the bad (fijnstof) is grofstof the ugly. Het maakt alleen maar de boel vies. Hooguit zorgt het nog voor werkgelegenheid in de schoonmaakbranche en de stofbestrijding. OK, ook in de advieswereld. Verder is het een kwestie van wrong time, wrong place. Als je een rups in de moestuin vindt, denk je ook niet meteen, dat dat nog eens ooit een mooie vlinder kan worden, maar alleen, dat ie je slaplantjes opeet. Met een groep vrijwilligers knotten wij wilgen in de uiterwaarden van de Rijn. Het dikke hout gaat de kachel in en de twijgen worden verbrand. Alles moet meteen weg, omdat het anders bij hoogwater wegdrijft richting Rotterdam. In de benodigde stookvergunning staat uitdrukkelijk, dat we de as moeten verwijderen. Dat vind ik zo’n onzin. As is een goede meststof en , als het afgevoerd wordt door het hoge water, drijft het richting oceaan. Vroeg of laat belandt grofstof op de oceaanbodem en kan daar samengeperst worden tot zoiets als marmer. Als dat door de tektoniek naar het aardoppervlak wordt gestuwd, kan het zomaar verwerkt worden in de prachtigste paleizen. Toegegeven, dat duurt wel wat lang. Binnen een paar miljoen jaar lukt dat niet. Wij zullen het dus niet meer meemaken. Dan zijn we zelf al stof geworden. Met een beetje geluk mogen we dan nog meedoen en onderdeel worden van iets moois, waar anderen zich aan kunnen vergapen. Maar wie denkt daar nou aan, als ie de auto wast of de ramen lapt? Maar goed, laten we wat dichter bij huis blijven. De praktijk is nog steeds, dat grofstof zich vaak nog op de verkeerde plek bevindt. Om daar verbetering in te brengen, zullen we er toch iets van moeten snappen. Een QuickScan kan daar een zinvolle bijdrage aan leveren. Bekijk het artikel daarover op deze site. Voor de fruitliefhebbers onder ons, een oude weerspreuk zegt: “Schijnt op aswoensdag de zon, dan wordt het een goed appeljaar”. .

6


Roken in de horeca 20 februari 2013 Ik heb gerookt van mijn tiende tot mijn twaalfde jaar. Toen ik eenmaal betrapt was en tien gulden per trimester, als ik niet zou roken, in het vooruitzicht werd gesteld, ben ik gestopt. Behoudens nog één stickie in mijn studententijd, waar ik trouwens niks van merkte. Het rookverbod in de horeca wordt waarschijnlijk aangescherpt. Oorspronkelijk was dat vooral bedoeld ter bescherming van het personeel. Een beetje gezocht. Als ik op een bedrijf metingen verrichtte, kwam het voor, dat ik de hoogste fijnstofconcentraties in de kantine vond. Arbo-normen zijn ook soepeler dan buitenluchtnormen. Op de werkvloer vind je immers alleen fitte mensen en geen kwetsbare groepen als baby’s, bejaarden en hoogzwangere vrouwen. In het café wel. Nu is het tegenwoordig al wel wat anders in cafés dan vroeger. Ik kan me nog herinneren, dat ik me soms door een dichte sigarettenwalm naar binnen moest worstelen. Dat kom ik nu alleen nog tegen voor de ingang van het ziekenhuis, waar buiten een hele rij rokers als een soort erewacht staat opgesteld. Airco in cafés is nu toch wel vaste prik. Met het risico een gevoelig onderwerp aan te snijden, moet ik toch wel even wijzen op andere fijnstofbronnen in de horeca. Wie heeft nooit eens romantisch getafeld bij flakkerend kaarslicht? En wat te denken van een openhaard? Passie en vuur zijn vrijwel synoniemen. Wie gaat er nou een verliefd stelletje waarschuwen voor fijnstof? Als kaarsen en openhaarden straks ook verboden worden, kijk mij er dan niet op aan. Ik ben maar een boodschapper. Het zal wel beroepsdeformatie zijn, dat ik bij een rokend iemand direct beelden voor me zie van een zwarte drab, die zich in longblaasjes nestelt. Als iemand al rokend tegen mij zegt:”Het gaat niet om het uiterlijk, maar om het innerlijk”, dan denk ik toch aan iets heel anders dan hijzelf, waarschijnlijk. Ik ben niet iemand, die gauw geneigd is iets te verbieden. Maar roken beschadigt ook anderen en dan is er toch wel een punt. Er zijn toch namaaksigaretten, die niemand kwaad doen? “Ja, maar namaak is niet echt”. Dat zeiden we ook van skai, toen het als kunstleer op de markt kwam. Nu hoor je wel spreken van ‘echt skai’. Het is een kwestie van wennen.

7


Het schatten van de deeltjesgrootte met onder meer: De rook van brandende stembriefjes 27 februari 2013 De grootte van een stofdeeltje speelt een belangrijke rol bij de verspreiding en de effecten van het stof. Er zijn tal van methoden om een schatting te verkrijgen van de deeltjesgrootte, zonder dat je daar dure, ingewikkelde apparatuur voor nodig hebt. Dat wil zeggen: het is eigenlijk best wel ingewikkeld en ook wel kostbaar, maar het kost niks extra. Het gaat over je zintuigen. Ik doe even, alsof het om scherpe grenzen gaat. In werkelijkheid gaat het om geleidelijke overgangen. Fijnstof heeft ook niet een strikte grens bij 10 µm, maar kent een geleidelijke overgang met halverwege 10 µm. Laat ik beginnen met het zeer grove stof, groter dan 70 µm. Deze deeltjes zijn zeer traag en volgen geen moeilijke luchtwervelingen. Je merkt ze op, als ze tegen je gezicht botsen. Zoiets merk je op het strand bij harde wind of bij het lossen van droge bulkgoed. Je merkt het ook, als mistdruppeltjes in je snor en baard blijven zitten. Als deze deeltjes neerslaan, zijn ze individueel zichtbaar. Grofstof, van 10 tot 70 µm, botst niet tegen je gezicht, bij inademing wel tegen je neusharen. Eigenlijk de meest fatsoenlijke groottefractie. Als het niet naar binnen mag, dan blijft het gewoon buiten. Niet proberen toch stiekem naar binnen te glippen, zoals fijnstof dat doet. Niet zo lomp als het zeer grove stof en niet zo sneaky als fijnstof. Grofstof heeft ook meer een natuurlijke oorsprong, terwijl fijnstof veelal man-made is. Je zakdoek laat zien of er grofstof is. De deeltjes zijn niet individueel zichtbaar. Zichtbare stofpluimen met de kleur van het stof zelf bestaan met name uit grofstof. Eenmaal neergeslagen is het zichtbaar als een stofwaas, als er tenminste genoeg stof ligt om boven de waarnemingsdrempel uit te komen. Als er ergens een laag stof ligt, dan veeg ik wel eens met mijn schoen door het stof. Als zich dan een opstijgend stofpluimpje vormt, dan zit er grofstof in. Is zo’n pluim niet zichtbaar, dan betreft het uitsluitend zeer grof stof. Als er grofstof is, weet je vrijwel zeker, dat er ook een fractie fijnstof is vrijgekomen. Fijnstof voel je niet, behalve als je luchtwegen er gevoelig voor zijn, zoals bij CARApatiënten. Fijnstof zie je eigenlijk ook niet. Fijnstof van 2,5 tot 10 µm verstrooit wel het licht, waardoor je een witte wolk ziet, ongeacht de kleur van het stof zelf. Waterdruppels zijn doorzichtig, maar door de lichtverstrooiing zijn de wolken wit. Pas uitgeblazen sigarettenrook is ook wit. Toen Johannes XXIII tot paus werd verkozen, vroeg ik me al af, hoe ze die witte rook toch maakten. Thuis brandde de kachel nog op kolen. Die witte rook kon toch nooit van die zwarte kolen komen? Dat kan dus wel. In het Vaticaan doen ze het toch anders. Daar worden bij het kiezen van de paus regelmatig de stembriefjes verbrand. Bij onvolledige verbranding is de rook zwart, de kleur van roet. Voor witte rook is het voldoende om een goede verbranding te hebben of een grofstoffilter toe te passen. Het schijnt, dat ze een chemische stof toevoegen om de rook wit te krijgen. Ik vraag me af, wat dat dan is. Misschien wel H2O. Stoom is ook wit. Volgens mij houden ze het geheim, maar met een DOAS-systeem (Differentiële Optische Absorptiespectroscopie), gericht op de pluim, moet daar toch achter te komen zijn. Wie staat er in maart klaar in Rome? 8


Pas uitgeblazen sigarettenrook bevat veel vocht. Zodra dit vocht verdampt , worden de deeltjes nog kleiner. Fijnstof < 2,5 µm verstrooit alleen nog het kortgolvige, blauwe licht. Vandaar de uitdrukking ‘Het ziet hier blauw van de rook’, terwijl roetdeeltjes toch zwart zijn. Om dezelfde reden is de lucht blauw. Dat komt niet alleen door fijnstof, maar ook door de luchtmoleculen. Nu we het toch over kleuren hebben: buiten de dampkring is de zon wit, maar, omdat het blauwe licht verstrooid wordt, is vanaf de aarde de zon geel. Bij opkomst en ondergang moet het zonlicht zo’n lange weg door de atmosfeer afleggen, dat nog meer kleuren verstrooid worden , zodat er alleen nog het langgolvige rood overblijft. De zonsondergang is roder dan de zonsopgang, omdat er ‘s avonds meer stof in de lucht zit.

9


Op het verkeerde been “Kijk maar, je ziet niet wat je ziet” (vrij naar Martinus Nijhoff) 6 maart 2013 Soms lijkt de verklaring van een stofpiek zo voor de hand te liggen, dat verder onderzoek vrijwel overbodig is. Toch is het verstandig om nog eens wat breder te kijken. Dan kan blijken, dat je op het verkeerde been bent gezet en dat er een heel andere oorzaak is voor het stof. Ik geef hier vier voorbeelden, die ik in de loop der jaren meegemaakt heb. Alle voorvallen zijn gebaseerd op metingen met de Grofstofrecorder. 1. Tijdens een onderzoek bij de ENCI Maastricht was afgesproken, dat het bedrijf zou melden, als er iets gebeurde, dat de stofuitstoot sterk kon verhogen. Dat werkte prima. Iedere melding konden we terugvinden in de metingen. Op een dag kwamen er klachten over stof uit de buurt en er was ook een grote stofpiek gemeten. Het bedrijf wist echter van niets. Merkwaardig. De buurt wist toch echt wel, hoe cementstof er uit ziet. Ik heb de stofmetingen eens vergeleken met die van het Landelijk Meetnet. Daaruit bleek, dat stofpieken te zien waren in heel Zuid-Nederland. Dat kon nooit van de ENCI afkomstig zijn. Het bleek sahara-zand te zijn. Ook geel. 2. Vanuit IJmuiden waren klachten binnengekomen over geel stof. Er werd direct gewezen naar Hoogovens ( nu Tata Steel), waar inderdaad een gele pluim uit een schoorsteen te zien was. Nu is het niet erg waarschijnlijk, dat er grofstof uit een schoorsteen komt. Bovendien werden tegelijkertijd stofpieken waargenomen in zowel IJmuiden als Wijk aan Zee. Dan kon het eigenlijk al niet van Hoogovens afkomstig zijn. Ik heb een monster van het gele stof opgestuurd naar het Academisch Medisch Centrum in Leiden, dat de hooikoortsverwachting verzorgt. Binnen een paar dagen had ik antwoord. Het betrof stuifmeel van de duindoorn, die nog nooit zo uitbundig had gebloeid als juist dat jaar.

10


Figuur 1 Duindoorn, stofleverancier

3. Vanaf Rozenburg steekt een landtong van circa 10 km in de Nieuwe Waterweg. Vrijwel aan het eind werd stof gemeten. Er werden opvallende pieken gevonden op zaterdag en zondag om 2:00 uur ’s nachts. Dit zag er heel verdacht uit. Misschien een illegaal drugstransport? De uiteindelijke verklaring was een stuk onschuldiger. Als in Rozenburg op vrijdag- en zatedagavond de discotheek sloot, dan trokken jongeren op hun brommer, wel of niet met een gesprekspartner, de landtong op naar een crossterreintje, vlakbij de meetlocatie. Daar werd dan nog wat rondgereden of nagepraat. Stof genoeg. 4. Op een meetlocatie bij een afvalberging werden op werkdagen en zaterdag hoge stofpieken gevonden om 17:00 u., op zondag om 14:00 u. Opvallend, zo net buiten werktijd. De meetlocatie was vlakbij een boerderij. In die periode werd de maïs geoogst. Als de boer thuis kwam, blies hij de tractor schoon met een hogedrukspuit, vlakbij de Grofstofrecorder.

11


Depositie of concentratie meten 13 maart 2013 Laat ik het maar gelijk zeggen: depositiemeters komen er in dit stukje niet zo goed van af. Ik begin met de grootste bezwaren. Aan het eind noem ik nog een paar toepassingen, waarvoor ze nog wel nuttig kunnen zijn. Dan wordt het beeld, dat blijft hangen, toch nog iets milder. Even in het algemeen de weg, die de stofdeeltjes afleggen. Het wordt eerst door een bron uitgestoten (emissie). Vervolgens verspreidt het zich en vormt een concentratie stof in de lucht. Vroeg of laat slaat het neer (depositie) en veroorzaakt daar een effect. Grofstof vervuilt veelal objecten en fijnstof, als het neerslaat in longen of luchtwegen, heeft invloed op de gezondheid. Al die stappen worden door modellen aan elkaar gekoppeld. Om deze hele weg van emissie tot effect in beeld te krijgen kun je de concentratie of de depositie meten.

Figuur 2 Nabootsing van het menselijk ademhalingssysteem

Stofconcentratiemeters laten veelal de stofdeeltjes deponeren op een filter of een plaat. Uitzonderingen zijn meters, waar de deeltjes al zwevend gedetecteerd worden, bijvoorbeeld door de lichtverstrooiing te meten. Veel stofconcentratiemeters zijn dus eigenlijk stofdepositiemeters onder gecontroleerde omstandigheden. Omgekeerd zou je kunnen zeggen, dat depositiemeters concentratiemeters zijn, waarbij je niet weet, wat je aan het doen bent. Er zijn tal van depositiemechanismen: sedimentatie, impactie, uitregening, thermoforese, electrostatische precipitatie, turbulente diffusie, om er maar een paar te noemen. Ik beperk me tot de eerste drie. Wat vang je nu eigenlijk met een depositiemeter? Dat hangt allereerst af van het depositiemechanisme. De omgekeerde frisbee (Engeland) moet het hebben van sedimentatie – het uitzakken van deeltjes- en uitregenen, evenals de Bergerhofmethode (Duitsland), een soort trechter. Op de in Nederland veel gebruikte Luikse Bol worden de stofdeeltjes geïmpacteerd – door de wind er tegenaan geblazen- en speelt uitregenen ook nog een rol. De regen kan stof 12


op de bol deponeren, maar ook weer stof afspoelen. Verder hebben de geometrie van het apparaat en die van de omgeving invloed op het lokale windveld en beïnvloeden zo de depositie. Vergelijk het met de herfstbladeren, die op sommige plekken door de wind opgehoopt worden, terwijl op andere plekken de stoep schoon blijft. Ten derde kunnen er nog onwelkome gasten zijn, zoals vliegjes en vogelpoep.

Figuur 3 De omgekeerde frisbee (Engeland)

De meeste depositiemeters meten niet de deeltjesgrootte. Eén toevallig ingevangen zandkorreltje van een mm komt qua massa overeen met een miljoen deeltjes van 10 µm. Het kan de hele stofmeting overheersen. De middelingstijd van een depositiemeting is veelal een week of een maand. Binnen die tijd kan het hard en zacht waaien, de wind kan draaien en droge en natte perioden wisselen elkaar af, De Luikse Bol heeft nog wel als voordeel, dat je kunt zien uit welke richting het stof is komen aanwaaien. Als je de bijdrage van een lokale bron aan de depositie wilt bepalen, dan heb je toch het liefst een middelingstijd van een uur, waarin de weersomstandigheden vrij constant zijn. De analyse van het verzamelde stof is een volgend aandachtspunt. Laat je het indrogen, dan meet je ook het oplosbare stof mee (Duitsland). Spoel je het door een filter, dan meet je alleen het onoplosbare stof (Engeland). Kortom: Een en al ellende met depositiemeters. Om het oordeel iets te verzachten, enkele gevallen, waarbij een depositiemeting toch nuttig kan zijn. Om te beginnen is zichtbare stofdepositie vaak de eerste aanwijzing, dat er iets aan de hand is. Dan rijzen er al tal van vragen: Waar komt het vandaan? Is het schadelijk? Hoe kom je er van af? Wat dan de vervolgstappen zijn, hangt af van de aard van het stofprobleem. In sommige gevallen is het zinvol de stofdepositie nader te onderzoeken. Als een lokale bron specifieke componenten uitstoot, bijvoorbeeld zware metalen, en die worden specifiek geanalyseerd, dan zijn veel bezwaren van depositiemeters niet meer zo relevant: oplosbaar/onoplosbaar, vliegjes en vogelpoep, achtergrondstof, dat heeft geen invloed op de meting. Met plakstrips kan een relatief hoge middelingstijd (een dag) gehaald worden, met beeldanalyse de deeltjesgrootte, vorm en kleur bepaald worden en vliegjes en vogelpoep

13


herkend worden. Met een ruimtelijke verdeling van plakstrips kan de bijdrage van een lokale bron herkend worden. Ik heb het dan nog niet eens over de vingertest gehad, maar daarover later meer. Wat kun je nou het beste doen, als je de bijdrage van een lokale bron aan de stofdepositie wilt bepalen? Mijn advies is: Meet de uurgemiddelde stofconcentratie per groottefractie en de weersomstandigheden, bereken de stofuitstoot van de bron en vervolgens de stofdepositie met een stofverspreidingsmodel. Zeker, een verspreidingsmodel heeft ook zijn beperkingen, maar je omzeilt heel wat nadelen van depositiemeters en je weet meteen de stofdepositie in de hele directe omgeving.

14


Het Adje-Patat-effect 20 maart 2013 Om met de fiets van Randwijk in Wageningen te komen, moet je met de pont de Rijn over. Het kwam nogal eens voor, dat ik die net miste. Ik moest dan wachten, diep in de uiterwaarden, naast een cafetaria, algemeen bekend als Adje Patat, met terras vol witte, plastic tafels en stoelen, met uitzicht op de Rijn en de Wageningse berg. Je kunt je een slechtere plek voorstellen om te wachten.

Figuur 4 Uitzicht op de Rijn en de Wageningse berg vanaf Adje Patat

De uitbater heette Adriaan Hendriksen. Hij was inderdaad klein van stuk en had de lekkerste patat in de wijde omgeving. We kwamen nogal eens aan de praat. Hij had een verbazingwekkende kennis van de natuur rondom hem heen. Meestal begon het gesprek geanimeerd, maar vaak eindigde het in de trant van “Vroeger was alles beter” en “Niemand heeft meer ergens verstand van”. Buiten hemzelf dan, natuurlijk. Op zo’n moment was het wel handig, dat de pont er aan kwam. Op een keer begon het al direct met gemopper. De lucht was aan het betrekken en in het westen zag je de buien hangen. “Zo direct komt er over de Rijn een blauwe walm aan, onder langs de berg. Dan weet ik al hoe laat het is. Dan kan ik straks al mijn tafels en stoelen weer schoon gaan maken, want die zitten dan onder het roet.” Ik ging er maar niet op in. Ik moest er aan terugdenken, toen ik een stofonderzoek in Badhoevedorp uitvoerde samen met Floris Schulze. Er waren daar klachten over stofneerslag en het was niet duidelijk, of dat nou door het vliegverkeer van Schiphol kwam of door het wegverkeer. Op een meetlokatie van Provincie Noord-Holland werd fijnstof gemeten. Wij zetten er nog een grofstofrecorder bij. Op sommige dagen was er een heel speciaal effect meetbaar. Het was nevelig tijdens de ochtendspits. Er was dan een fijnstofpiek te zien en iets later een grofstofpiek.

15


Figuur 5 Fijn- en grofstof op 20juli 2000

De verklaring hiervoor was, dat vocht condenseerde op het door het wegverkeer uitgestoten fijnstof, waardoor de deeltjes groeiden tot grofstof, dat vervolgens weer neersloeg. Het vocht verdampte en het roet bleef achter. Floris analyseerde lange tijdreeksen van de fijnstof metingen met een kunstmatig neuraal netwerk en vond tijdens de ochtendspits een lichte verhoging bij lage windsnelheid en geringe neerslag. Als het harder ging regenen werd het stof uitgespoeld. Precies hetzelfde effect is later ook gevonden in Wijk aan Zee.

Figuur 6 Fijnstof in de ochtendspits, versus windsnelheid en neerslag

Dit effect zal best al eens beschreven zijn in de literatuur, maar ik ben het niet tegengekomen en weet dus ook niet, of het al een naam heeft. Ter herinnerng aan Adriaan – hij is inmiddels overleden – heb ik het daarom maar het Adje-Patat-effect genoemd.

16


Stof en klimaat Doe maar gewoon, de natuur doet al gek genoeg. 27 maart 2013 Op de middelbare school hadden we enkele simpele vuistregels, hoe wij het onderwijs aan ons gepresenteerd wilden hebben. Zo gold voor de Griekse les, dat het overal over mocht gaan behalve over Grieks. Nu was dat niet zo moeilijk, omdat onze leraar Grieks graag eens wilde uitweiden over een actueel thema of een boek, dat hij net gelezen had. Ik moet overigens zeggen, dat die uitweidingen in hoge mate hebben bijgedragen tot mijn algemene vorming. In het bijzonder geldt dat voor een les, die in zijn geheel besteed werd aan het boek “De nachtmerrie van de technologie” van Gordon Rattray Taylor (oorspronkelijke titel: The Doomsday Book). We hebben het dan over 1970. Ik was zo gefascineerd, dat ik het boek de volgende dag kocht en in vrijwel één adem uitlas. Toen stond mijn besluit vast. Als ik straks in Utrecht ging studeren, zou ik me direct aansluiten bij de milieubeweging. Wat ik zou gaan studeren, wist ik toen nog niet, maar uiteindelijk zijn passie en studie nog redelijk dicht bij elkaar gekomen. Taylor beschrijft in zijn boek, hoe de mensheid het klimaat aan het beïnvloeden is en hoe het zo toewerkt naar zijn eigen ondergang. Aan de ene kant warmt de atmosfeer op door de toename van de hoeveelheid broeikasgassen, aan de andere kant koelt hij af door de hoeveelheid stof in de lucht. Hoe stabiel dit evenwicht is en naar welke kant het uiteindelijk zal doorslaan,was nog onduidelijk. Een van de meest tot de verbeelding sprekende gebeurtenissen, waarbij stof het klimaat beïnvloedde, was de uitbarsting van de vulkaan Krakatau (Indonesië, 1883). De uitbarsting was zo enorm, dat de naburige eilanden door tientallen meters hoge vloedgolven overspoeld werden, en de vulkaan zelf volledig onder zee verdween. Hij bleef echter actief en tientallen jaren later verscheen er weer een vulkaan boven water, Anak Krakatau (kind van Krakatau).

Figuur 7 Anak Krakatau

De uitgestoten hoeveelheid stof was zo gigantisch, dat dit wereldwijd tot een temperatuurdaling van 1,2 graden Celsius leidde en de atmosfeer overal rood kleurde. In 2003 17


beweerde een groep astronomen, dat het beroemde schilderij ‘De schreeuw’ van Edvard Munch zijn oorsprong vond in deze gebeurtenis. Het is ook niet de afgebeelde persoon, die schreeuwt, maar de natuur, waar hij zich tegen probeert te beschermen door zijn handen voor zijn oren te houden.

Figuur 8 De Schreeuw van Edvard Munch

18


Onlangs verscheen in de Volkskrant een artikel over het onderzoek van het NIOZ (Nederlands Instituut voor Onderzoek van de Zee) naar woestijnstof. De enorme hoeveelheden stof, die tijdens zandstormen in de atmosfeer worden gepompt, bevatten voedingsstoffen , waar het leven in de oceaan van profiteert, zodra het daar neergeslagen is. Bovendien helpt het de algen, die CO2 opgeslagen hebben, af te zinken naar de oceaanbodem, waar het duurzaam opgeslagen wordt. Zo worden broeikasgassen onttrokken aan de atmosfeer en remt het de opwarming. Of het echt zo werkt, wordt nog onderzocht. Het zou een bijzonder effect van stof op het klimaat zijn.

Figuur 9 Zandstorm

De invloed van stof op het klimaat is dus complex. Over het algemeen vertraagt het de opwarming. Laat dit echter geen aanmoediging zijn om de atmosfeer maar vol te pompen met stof (wat al eens serieus is overwogen). Dan werken we toe naar een evenwicht, waarvan het maar de vraag is, of we dat kunnen beheersen. Vandaar het motto: Doe maar gewoon, de natuur doet al gek genoeg.

19


Paasvuren 3 april 2013

Met dit lied liepen de jongeren in Oost-Nederland langs de huizen om materiaal voor het Paasvuur op te halen (Leeuwarder Courant 20 april 1908).

Figuur 10 Paasvuur

Het Paasvuur is nog steeds een traditie in met name Denemarken, Duitsland en OostNederland. Over de oorsprong ervan schrijft de Leeuwarder Courant:

20


Paasvuren komen landelijk vooral in het nieuws, als er schadelijke effecten worden verwacht of waargenomen. Hierbij spelen de weersomstandigheden een belangrijke rol van betekenis. Dit jaar werden Paasvuren verboden, omdat ze mogelijk brand konden veroorzaken vanwege de droge omstandigheden en de stevige wind. Dit leidde zelfs tot een advertentie op Marktplaats. Een millenniaoude traditie koopwaar in een kapitalistische maatschappij? De vraagprijs suggereert eerder een stil protest tegen het verbod. De gemeente ging overstag en het paasvuur ging door.

Figuur 11 Paasvuur te koop

In 2005 waren de weersomstandigheden anders. In 2005 viel Pasen op 27 en 28 maart. Op die dagen stond er een zwakke oostenwind en sprak men van een zogenaamde inversie: De lucht steeg niet op, zodat de rook niet over grote hoogten verdund werd en dicht bij de grond bleef hangen. Dagenlang rook men in heel Nederland de lucht van verbrand hout. Onderstaande foto toont de blauwige waas, die door het fijnstof veroorzaakt werd.

21


Figuur 12 Smog als gevolg van Paasvuren 2005 (foto_ Jacob Kuiper, KNMI_WPI)

In het fijnstofmeetnet van gemeente Nijmegen was op alle zeven meetlocaties een verhoogde fijnstofconcentratie te zien van 28 tot en met 30 maart

Figuur 13 Verloop van de fijnstofconcentratie in Weurt bij Nijmegen (2005)

De Europese norm voor fijnstof schrijft onder andere voor, dat per jaar op niet meer dan 35 dagen de grenswaarde van 50 µg/(m3.dag) overschreden mag worden. De meeste pieken zijn van korte duur; daggemiddeld blijft het dan onder de grenswaarde, Maar op deze drie dagen werd de grenswaarde ruimschoots overschreden. Het verkeer en de industrie moesten met lede ogen toezien, hoe ‘hun’ overschrijdingsdagen opgesoupeerd werden. 22


Verkeer en de fijnstofnorm “Geniet, maar rijd met mate” 10 april 2013

Figuur 14 NON PLUS ULTRA (tot hier en niet verder). Randwijkse Rijndijk te Randwijk. Kunstenaar Joost van den Toorn. Zo’n tweeduizend jaar geleden was de Rijn hier de Noordgrens van het Romeinse Rijk, de zogenaamde Limes

. Ik bén niet tegen auto’s. Ik ben tegen véél auto’s. Menig automobilist zal het wat dat betreft hartgrondig met me eens zijn. Als ik ’s ochtends in bed de fileberichten op de wekkerradio hoor, dan verwacht ik ieder moment te horen:”Voor wie er nog in bed ligt, bedankt. En blijf nog maar even lekker liggen. Wij roepen wel, als er weer ruimte op de weg is”. Nog nooit gehoord. Het gaat ook wel raar in het autowereldje. Tientallen jaren lang proberen we de mensen uit de auto te krijgen en, als dat dan eindelijk lukt met de crisis,dan moet de auto-industrie gesteund worden, want anders ligt de economie op zijn gat. Dat soort argumenten hoor je ook wel bij rook-, drank- en drugsverslaafden: “We moeten wel, want we kunnen nou eenmaal niet zonder”. Laatst hoorde ik minister Schultz van Haegen (VVD) op de radio, in het programma TROS Autoshow: “Elke keer, als de auto weer schoner wordt en stiller, krijg je meer milieuruimte…. Dan kun je dus op meer plekken 130( km/uur) invoeren” (19 januari 2013, beluister http://bit.ly/XvEnDf, elfde minuut). Die heeft er dus echt niets van begrepen. Normen zijn er niet om op te vullen. Een norm is een mijlpaal, een compromis tussen wat nodig en haalbaar is. Het is mooi, als je die haalt. Maar zet vervolgens wel een nieuwe, strengere mijlpaal en probeer daar onder te komen. Fijnstof beneden de norm is niet onschadelijk. Alleen helemaal geen fijnstof is onschadelijk. Dat zullen we wel nooit bereiken, maar we kunnen er in ieder geval naar streven. Het begrip milieuruimte wordt in dit interview wel heel cynisch gebruikt. Het milieu krijgt geen ruimte maar juist milieubedreigingen. Schultz van Haegen is met die opmerking een exponent van de zesjescultuur: Met de 23


geringste inspanning het minimaal noodzakelijke resultaat bereiken. Maar die zesjescultuur, daar wilden we toch juist van af?

Figuur 15 Verkeersbord in Australië

Ik heb ooit eens meegewerkt aan een onderzoek naar de invloed van sproeien van wegen op de fijnstofconcentratie. Dan zou je het door de banden opgewervelde bodemstof kunnen verminderen. Op zich een nobel streven. Als je die extra ruimte onder de norm vervolgens gaat opvullen door meer auto’s te laten rijden, dan bereik je het tegenovergestelde effect. De stofuitstoot van auto’s is veel schadelijker dan het door de banden opgewervelde bodemstof. Je blijft misschien onder de norm, maar de luchtkwaliteit wordt slechter. Het is best wel moeilijk om de bijdrage van verkeer aan de fijnstofconcentratie te meten. De uitgestoten roetdeeltjes zijn zo klein, dat ze qua gewicht bijna niet meetellen tegenover de veel grotere, maar minder schadelijke bodemstofdeeltjes. Het is ook een goede ontwikkeling om niet zozeer naar het gewicht te kijken, maar naar het aantal deeltjes. Dan zijn deze roetdeeltjes ineens heel prominent aanwezig. Dat zou wel eens tot heel andere regelgeving kunnen leiden. Reclame voor roken is allang verboden, maar reclame voor auto’s gaat gewoon door. Ook in het belang van de automobilisten zou dat eigenlijk moeten stoppen. Als je persé auto wilt rijden, vind ik dat best. Ik rijd wel mee. Maar ga niet van de daken schreeuwen, dat auto rijden zo leuk is. Zeg liever, dat je het verschrikkelijk vindt en veel liever zou willen fietsen of de trein nemen, maar ja, de kinderen, het werk…vul zelf maar in. Geef de anderen het gevoel, dat zij van geluk mogen spreken, dat zij nog kunnen fietsen en treinen. Zo kunnen we Nederland misschien nog een beetje leefbaar houden. En minister Schultz van Haegen? Hopelijk is dit kabinet gevallen, als de auto’s schoner worden. Ik hoor liever mijn oom, die, met elf kinderen, als adagium had: “Iedereen wordt voorgetrokken, maar niet allemaal tegelijk”. Zo iemand zou eigenlijk het verkeer moeten regelen.

24


Waterdruppels, de verbannen stofdeeltjes 17 april 2013 Zwevend stof bestaat uit deeltjes van meer dan één molecuul in de lucht. Behalve als ze uit water bestaan. Daar zijn praktische redenen voor. Als het mistig is, praten we niet van een stoffige lucht en willen we zeker geen smogalarm horen. Voor ons is water juist een stofbestrijder en de mens is nog altijd de maat der dingen. Daar moet de fysische definitie maar voor aangepast worden. Dit heeft wel een aantal consequenties voor het meten van stof. Ik ga op een paar daarvan in. Een standaard stofmonsternemer verzamelt het stof op een filter. In het laboratorium wordt het filter geconditioneerd, zodat het water verdwijnt, en door weging wordt de hoeveelheid stof bepaald. Tot zover is er niet echt een probleem. Bij stofmonitoren willen we direct het meetresultaat ter beschikking hebben. Dat betekent, dat het vocht ook snel verdampt moet zijn. Dat gebeurt vaak door verhitting tot bijvoorbeeld 50° Celsius. Het probleem is dan, dat ook andere vluchtige stofdeeltjes verdampen en de gemeten stofconcentratie een onderschatting is van de werkelijkheid. Daar is dan weer een correctiefactor voor bepaald, gemiddeld ongeveer 1,3, maar in individuele gevallen wil het nogal eens hiervan afwijken. Inmiddels zijn er ook andere technieken ontwikkeld om van het vocht af te komen, die het best te vergelijken zijn met vriesdrogen. Een andere consequentie is het verloren gaan van de geschiedenis van het deeltje. Voordat het uiteindelijk door een meetapparaat gevangen wordt, heeft het met al dat vocht rondgezeuld. Het heeft zich dus verspreid als een veel groter deeltje dan wat uiteindelijk gemeten wordt. Bij het gebruik van een voorafscheider voor bijvoorbeeld PM10 of wel fijnstof, is er dan nog niet veel aan de hand. Het deeltje is dan immers met vocht en al door de voorafscheider heen gekomen. Als het daarna het vocht verliest, blijft het fijnstof. Iets anders ligt het bij grofstofmeters zoals de Grofstofrecorder en de Dustviewer. Deze deeltjes worden met vocht en al opgevangen, maar als ze later met beeldanalyse worden opgemeten, is het vocht al verdwenen en wordt niet de oorspronkelijke grootte bepaald. Het is dan bijvoorbeeld niet altijd meer mogelijk om van deze deeltjes een bronsterkte te schatten door met behulp van een verspreidingsmodel terug te rekenen naar de bron (Reverse Dispersion Modelling). Nu produceren de meeste stofbronnen, waar je de uitstoot van wilt weten, niet-vluchtige en niet direct hydrofiele stofdeeltjes. In zeer vochtige omstandigheden (mist) moet men er toch rekening mee houden, dat een onderschatting van de stofuitstoot verkregen kan worden. Omdat de deeltjes tijdens de verspreiding groter waren , is er tussen bron en meetlocatie al meer neergeslagen dan op basis van de gemeten deeltjesgrootte wordt berekend. Lastige stofdeeltjes, als het om water gaat, zijn klinker (cement) en gips. Door toevoeging van water worden deze groter en verharden. Het water onttrekken lukt dan niet meer. In de haven van Valencia heb ik eens stofmeters geplaatst om de stofuitstoot van een open opslag van klinker te bepalen. Toen ik bij de buurman, een importeur van chemicaliën, een stofmeter wilde plaatsen, dacht ik nog even: laat maar. Alle horizontale pijpleidingen waren bedekt met een keiharde laag klinkerstof. Het advies om de klinkeropslag toch maar te overdekken leidde tot ontslag van de site-manager, die het onderzoek geïnitieerd had. Ook een manier om je stofprobleem aan te pakken. 25


Figuur 16 Open open overslag van klinker in Valencia

. Het is ook wel sneu voor de waterdruppels en de ijskristallen. Doen ze niks verkeerd, integendeel, worden ze toch uitgesloten. En dan zorgen ze nog wel voor sommige van de mooiste lichtverschijnselen, die door deeltjes in de atmosfeer gemaakt worden. Om daarvan te genieten is het rivierengebied een prima omgeving: Een lage horizon en een zee van lucht. Algemeen bekend is natuurlijk de regenboog. Met de zon in de rug, zie je de weerkaatsing van het licht door de waterdruppels. De lichtstraal valt in de druppel, weerkaatst aan de binnenkant en treedt weer uit richting je oog. Door de breking zijn de kleuren gescheiden.

26


Figuur 17 Regenboog

Wat minder bekend maar zeker zo spectaculair zijn halo’s. Deze worden niet door waterdruppels, maar door de ijskristallen in wolken van de Cirrusfamilie geproduceerd. Deze wolken bevinden zich op een hoogte van 10 tot 12 km en zien eruit als een sluier, waar de zon doorheen schijnt. Als er geen lagerhangende waterwolken aanwezig zijn, kun je de halo’s het beste zien. Op een zondagmiddag in de herfst waren de omstandigheden ideaal. Ik sprong op de fiets en reed richting Ochten, naar een terrasje pal aan de Waaldijk. Daar schenken ze niet alleen mijn favoriete bier, maar heb je ook een fantastisch wijd uitzicht over de Waal naar het zuiden en westen. Onderweg zag ik de halo al groeien. Eerst met bijzonnen aan weerszijden van de zon, uitgroeiend tot een volledige cirkel. Eenmaal op het terras werd de lichtshow nog uitgebreid met de circumzenithale boog, het middelpunt recht boven je hoofd. Als een omgekeerde regenboog of, zoals de Engelsen zeggen,”A smile in the sky”. Het bier smaakte nog nooit zo lekker.

Figuur 18 Halo. Cirkel rond de zon

27


.

Figuur 19 Halo. Circumzenithale boog

Oh, ja. Als je dit ziet, dan komt er hoogstwaarschijnlijk een warmtefront aan en gaat het straks regenen. Wat kan het jou schelen. Dit pakken ze je niet meer af.

Guido Gezelle (1859)

28


Kolensmog 24 april 2013

Figuur 20 Smog in Londen (1952)

Ik was nog geen maand oud, toen er in december 1952 weer eens een smogperiode in Londen was. Weer eens, omdat men smogperiodes beschouwde als een fact of life. Langzamerhand begon men echter te begrijpen, dat het meer ging om een fact of death. De correlatie tussen het aantal doden en de stof- en zwaveldioxideconcentratie was toch wel erg hoog. Ter vergelijking: de daggemiddelde fijnstofconcentratie van 50 µg/m3 mag nu in de Europese Unie niet vaker dan 35 keer per jaar overschreden worden. In ’52-’53 kwam het maandenlang niet beneden die waarde.

Figuur 21 Verloop van de zwaveldioxide-, stofconcentratie en aantal doden per dag (Londen, 1952)

29


Het besef van het gevaar van luchtverontreiniging drong door en deze gebeurtenis wordt ook wel gezien als het begin van de bestrijding ervan. De smog werd vooral veroorzaakt door kolen, waar in de meeste huizen de kachel op brandde. In de westerse landen is dat inmiddels vervangen door schonere brandstoffen. Als er in de industrie al kolen gebruikt worden, dan zijn het bovendien zwavelarme kolen. De kolen van mindere kwaliteit worden meestal in het (vaak armere) land van herkomst gebruikt. Zuid-Afrika is bij uitstek een kolenproducerend land. Voor verwarming en koken worden, zeker in de townships, hout en slechte kolen gebruikt. Dit veroorzaakt regelmatig smog, vooral in de ochtenduren, als een inversie de rook dicht bij de grond houdt. Oplossingen worden gezocht in de introductie van low-smoke fuel en electrificatie van de townships.

Figuur 22 Smog in de townships

Figuur 23 Koken in de townships

30


Zestig jaar na ‘The Great Smog’ van Londen komen vergelijkbare beelden uit Beijing. Dat het nu een kleurenfoto is, valt nauwelijks op. Het is vooral de kolengestookte industrie rond Beijing, die de smog veroorzaakt.

Figuur 24 Smog in Beijing (2013)

De ambassade van de Verenigde Staten in Beijing verzorgt dagelijks een luchtkwaliteits rapport. Dit is te vinden op:http://beijing.usembassy-china.org.cn/aqirecent3.html. Hier wordt het rapport van 24 april 2013 weergegeven. Bij deze stofconcentraties worden met name gevoelige personen (hart- en longpatiënten) gewaarschuwd om maatregelen te nemen.

31


Figuur 25 Verloop van PM2,5 in Beijing op 22 april

32


Stofdeeltje, stofbron, luchtkwaliteit Alles op zijn niveau 1 mei 2013 Dit is eigenlijk geen artikel om zittend voor de computer te overdenken. Zak liever weg in een luie stoel, maak een wandeling of zoek een zonnig terrasje. In ieder geval een plek, waar het even kan bezinken. Dit artikel gaat over het niveau, waarop je naar het stof kijkt, naar een enkel deeltje, naar een wolk of naar het uiteindelijke effect . Bij elk niveau hoort een andere tijdschaal en volumeschaal. Het is gebaseerd op wat Peter Westbroek beschrijft in zijn zeer lezenswaardige boek “De ontdekking van de aarde” , hoe je op verschillende niveaus tegen de wereld aan kunt kijken. Als we naar een klein niveau kijken, het moleculair niveau, is het nog overzichtelijk en kunnen we de processen relatief simpel beschrijven. Als we uitzoomen, zowel in tijd als in volume, krijgen we te maken met interacties tussen moleculen en het model wordt steeds ingewikkelder. Nog verder uitzoomend bereiken we het niveau van een enkel organisme (individu), en daar zijn de processen weer te vangen in enkele regels. We hebben het dan niet meer over individuele moleculen, maar over mechanismen, die het geheel tot een organisme maken. Wat er dan in feite gebeurt, is, dat voedsel wordt toegevoegd aan een reservoir, deels uitgepoept wordt, deels gebruikt voor onderhoud en groei van een structuur en deels gebruikt voor onderhoud en rijping van een reproductiesysteem. Dit geldt voor ieder organisme, of het nu een eencellige bacterie is of een olifant. Zoomen we nog verder uit, dan wordt het weer een wirwar van modellen, waarin de interacties tussen al die organismen beschreven worden. Op het mondiale niveau gekomen wordt het geheel weer overzichtelijk. Individuele organismen worden onderdeel van een wereldwijd systeem, waarin we de kringloop van de materie beschouwen. Ik raad iedereen aan het hele boek te lezen. Ik beperk me hier tot een kopie van het schema met korte beschrijving.

Figuur 26 Uit: De ontdekking van de aarde (Peter Westbroek). Copyright © 2012 Peter Westbroek/Uitgeverij Balans, Amsterdam

33


Laten we terugkeren naar onze stofdeeltjes. Daarvoor kan een vergelijkbaar schema opgesteld worden.

Figuur 27 Niveaus van organisatie voor stof

Het gedrag van een enkel stofdeeltje in de lucht kunnen we nog beschrijven met de Wet van Stokes. Als het over meerdere deeltjes gaat wordt het ingewikkelder, totdat we op het niveau van een lokale bron komen. Om de uitstoot van een lokale stofbron te karakteriseren gebruiken we de stofconcentratie per deeltjesgrootteklasse en een stofverspreidingsmodel. Op het niveau van de luchtkwaliteit, het resultaat van alle individuele bronnen en het in de lucht gevormde stof, wordt het systeem meer gekarakteriseerd door de stofconcentratie per deeltjesgrootteklasse en de effecten, die het heeft op de gezondheid en de beleving van de omgeving (hinder). Zowel op het niveau van de lokale bron als op die van de luchtkwaliteit , maken we dus gebruik van stofconcentratiemetingen. De eisen, die we aan de meting stellen, zijn echter verschillend voor de beide niveaus. De eisen voor een luchtkwaliteitsmeting zijn vastgelegd in de Europese standaard EN 12341: Air quality - Determination of the PM 10 fraction of suspended particulate matter - Reference method and field test procedure to demonstrate reference equivalence of measurement methods. Voor het bepalen van de bijdrage van een locale bron gebruiken we EN 15445: Fugitive and diffuse emissions of common concern to industry sectors ― Qualification of fugitive dust sources by Reverse Dispersion Modelling. Er is natuurlijk wel een verband tussen deze twee standaarden. Het verschil zit hem vooral in de relevante tijd en relevante omvang. Om een lokale bron te meten is een middelingstijd van een uur gewenst. Dan kunnen snelle veranderingen in de omstandigheden (binnen/buiten bedrijfstijd, nat/droog weer, veranderingen windrichting en windsnelheid) onderzocht worden. In ieder geval moet het specifieke stof van de lokale bron goed gemeten worden. Dit moet onderscheiden kunnen worden van al het overige zwevende stof, dat we voor het gemak maar achtergrondstof noemen. Meestal betekent, dat ook, dat we ons niet druk hoeven maken over die lastig te meten vluchtige deeeltjes. Voor de luchtkwaliteit moet ál het stof goed gemeten worden. Dan is eigenlijk niet meer van belang van welke bron het afkomstig is. De relevante middelingstijden zijn de daggemiddelde en de jaargemiddelde stofconcentratie. Vanwege deze verschillen worden er andere keuzes, wat meetmethode betreft, gemaakt voor de verschillende niveaus. Ook bij stof is een heldere modellering van de “Global Change” een lastige zaak. Hierover werd al gesproken in het artikel ‘Stof en klimaat’ (27 maart 2013). 34


Achtergrondstof Nu even niet! 8 mei 2013 Om de uitstoot van een verwaaiend stofbron te bepalen wordt op een of meer locaties rondom de bron de stofconcentratie gemeten. Je ontkomt er dan haast niet aan, dat ook het stof van andere herkomst gemeten wordt, het zogenaamde achtergrondstof. Om het stof van de lokale bron te onderscheiden van het achtergrondstof is niet altijd even gemakkelijk. Als de lokale bron een specifieke component heeft, die verder niet voorkomt, dan valt het nog mee. In de buurt van een loodsmelterij is lood een voor de hand liggende tracer. Dan kun je zelfs nog depositiemetingen gebruiken. Bij een ijzerertsopslag werkt ijzer ook nog wel, maar bij een kolenopslag houdt het op. Alle organisch stof heeft ook koolstof. Om dan nog het onderscheid te kunnen maken worden meetstrategie en deeltjesgrootte belangrijk. De deeltjesgrootte speelt een grote rol, in hoeverre de lokale bron onderscheiden kan worden van het achtergrondstof. PM2,5 verspreidt zich over grote afstanden en is overal wel aanwezig. Dan is het niet altijd gemakkelijk om de lokale bijdrage te onderscheiden. In figuur 28 worden de PM2,5 concentraties aan weerszijden van een kolen- en ertsoverslag met elkaar vergeleken. De correlatie is vrij hoog (R2=0,80). Als er op beide locaties vrijwel hetzelfde wordt gemeten, dan betekent dat, dat er relatief veel achtergrondstof is. De geringe bijdrage van de lokale bron is dan moeilijk te onderscheiden.

Figuur 28 Aan weerszijden van de lokale bron wordt vrijwel hetzelfde gemeten. Het is voornamelijk achtergrondstof

35


Het ziet er anders uit, als we zo’n vergelijking doen voor de fractie van 2,5 tot 10 µm (figuur 29). Nu is de correlatie laag (R2=0,02). Als er op de ene locatie veel stof is, dan is er op de andere locatie juist weinig stof. Afhankelijk van de windrichting is de ene locatie bovenwinds en de ander benedenwinds. In dit geval is er juist weinig achtergrondstof en is de bijdrage van de lokale bron groot. Dat is om twee redenen te verwachten. De fractie van 2,5 tot 10 µm verspreidt zich minder ver dan PM2,5. Verder is het stof van de open overslag vooral van mechanische oorsprong en dat is vooral groter dan 2,5 µm.

Figuur 29 De bijdrage van de lokale bron is veel groter dan die van het achtergrondstof

Bij grofstof is dit vaak nog veel sterker. Tijdens een meetcampagne bij een ijzergieterij in een landelijke omgeving kwam gedurende twee weken de wind continu uit dezelfde richting. Er werd gewerkt van 7:00 u. tot 23:00. Op zaterdag en zondag was de fabriek dicht. Normaal gesproken wil je gedurende een meetcampagne liefst winden uit alle richtingen, maar deze keer leverde het wel een mooi plaatje op (figuur 30). Onder werktijd stijgt de grofstofconcentratie tot enkele honderden µg/m3. Buiten werktijd, ’s nachts en in het weekend, is de grofstofconcentratie bijna nul. Geen achtergrondstof. Of toch? Op de zaterdagen is er rond het middaguur een korte, maar forse piek te zien. Het bedrijf beweerde bij hoog en bij laag, dat er dan geen activiteiten plaatsvonden, en was verder ook niet geïnteresseerd in een mogelijke verklaring. Zouden dan toch die koeien in de omgeving een grap met ons uitgehaald hebben?

36


Figuur 30 Grofstofconcentraties onder werktijd bij een ijzergieterij

Om de bijdrage van een lokale bron te bepalen, wordt vaak de bovenwindse concentratie van de benedenwindse concentratie afgetrokken, de zogenaamde upwind-downwind methode. Hier schuilt een gevaar in. Er wordt dan namelijk verondersteld, dat de bijdrage van achtergrondstof bovenwinds en benedenwinds hetzelfde is. Voor achtergrondstof, dat van heel ver komt, is dat misschien waar, maar stof, dat uit de directe omgeving van de lokale bron komt, verspreidt zich ook tijdens zijn reis over de lokale bron en de bijdrage is benedenwinds dan kleiner dan bovenwinds. Met de upwind-downwind methode wordt dan een onderschatting gemaakt van de lokale bron. Bij een real-time stofmeetnet wordt dit probleem op een pragmatische manier benaderd. De stofuitstoot wordt berekend aan de hand van de benedenwindse concentratie, met en zonder aftrek van de bovenwindse concentratie. Dan wordt zowel een onder- als overschatting gemaakt. Als deze dicht bij elkaar liggen, is de stofuitstoot vrij nauwkeurig bepaald. Dan is er weinig achtergrondstof. Als ze ver uit elkaar liggen is de stofuitstoot niet goed te bepalen. Er is dan te veel achtergrondstof. De beste resultaten worden behaald, als enkel naar de fractie van 2,5 tot 10 µm wordt gekeken.

37


Stofhinder en stofmetingen 15 mei 2013 Als je iets nooit schoonmaakt, komt er vroeg of laat stof op. Dat weet iedereen. Niemand vindt dat leuk, maar iedereen accepteert het als een fact of life. Tot op zekere hoogte. Er zijn verschillende redenen, waarom stofneerslag als hinderlijk ervaren wordt. Een belangrijke factor is de tijd. Als je net iets hebt schoongemaakt, wil je niet, dat het direct weer vuil is. Een tweede factor is de herleidbaarheid. Als je weet, wat de bron van het stof is, en er kan iets aan gedaan worden, dan wil je ook dat dat gebeurt. Een derde factor is de bezorgdheid om de gezondheid. Nou is het neergeslagen stof vooral grofstof, dat niet in de ademhalingswegen doordringt, maar het kan een signaal zijn, dat er ook fijnstof is (geweest), dat wel schadelijk is. Hierover wordt een andere keer gesproken. Als vierde factor wil ik economische schade noemen. Dat kunnen extra schoonmaakkosten zijn of verminderde opbrengsten van kasgewassen. Dit wordt ook een andere keer behandeld. Een eerste voorwaarde voor stofhinder is, dat je het stof ziet. Dat kan op verschillende manieren. Een voorwerp ziet er doffer uit, dan wanneer het schoon is. Je kunt minder goed door een raam kijken. Het doekje, waarmee je een raam lapt of een waslijn schoonmaakt, wordt vuil, of het sopje, waarin je het doekje spoelt. De waarnemingsdrempel is de stofbelading, waarbij 50 % van de mensen een vuil oppervlak van een schoon oppervlak kunnen onderscheiden. Dit hangt weer af van het contrast tussen stof en oppervlak. Bij een vrij goed contrast is dit het geval als 0,4 % van het oppervlak met stof is bedekt. Voor normaal stof is dit ongeveer 0,1 g/m2. Het duurt een zekere tijd, totdat er genoeg stof ligt om boven de waarnemingsdrempel te komen, de zogenaamde cumulatieperiode. Als dit maar lang genoeg is, wordt het niet meer als hinderlijk ervaren, maar wordt het gezien als vanzelfsprekend. In de literatuur wordt wel een accumulatieperiode van vier dagen genoemd als hindergrens. Deze periode is gekoppeld aan de schoonmaakfrequentie en de schoonregenfrequentie. Om één keer in de week de ramen te lappen wordt vrij algemeen als acceptabel gezien en je gaat niet lappen, als het er nog schoon uitziet. Om iets schoon te regenen moet het wel even stevig doorregenen. Bij een beetje motregen wordt het eerder vuiler dan schoner. De schoonregenfrequentie wordt geschat op gemiddeld eens in de tien dagen. Een andere tijdsfactor is de retardatietijd. Niet altijd wordt het stof direct, nadat het neergeslagen is, opgemerkt. Als je thuiskomt van een weekendje weg, ligt het stof er misschien al een paar dagen. Bovendien wordt alles niet direct schoongemaakt. Als je in een flat woont, waar je de ramen zelf niet kunt schoonmaken, moet je soms maanden tegen een vuil raam aankijken. Dan komen we bij het punt van de herleidbaarheid van het stof. De grootste stofstormen in Nederland komen voor in de Veenkolonieën. Als in het voorjaar de kale, droge grond door harde wind geteisterd wordt, dan waan je je eerder in de Sahara dan in een nat kikkerlandje. Mensen, die dicht aan de kust wonen, kennen dagen, waarop het zeezout alles bedekt heeft. In deze gevallen wordt niet snel de klachtentelefoon gebeld. Men weet, dat zoiets voor kan komen, en bovendien weet men, dat het ook niet echt schadelijk stof is. Dat werkt anders, als het stof van een slecht werkende allesbrander van de buurman of van een naburige kolenopslagplaats afkomstig is. Dan is er duidelijk sprake van een dader, die je er op aan kunt

38


spreken, en kunnen er maatregelen getroffen worden. Bovendien kan de herleidbaarheid ook nog eens onterecht zijn. Al met al spelen er zoveel factoren een rol, dat je bijna de moed zou verliezen om het probleem te analyseren. Dat is natuurlijk wel het slechtste, wat je kunt doen. Wel is het van belang je altijd te realiseren, dat richtlijnen een algemeen karakter hebben, en bij ieder voorval er redenen kunnen zijn om daar van af te wijken. In 1991 is er in de IJmond een onderzoek verricht om de relatie tussen stofhinder en stofmetingen te onderzoeken. De stofhinder werd bepaald door een aantal bewoners, die dagelijks noteerden, of ze stof zagen en of ze dat hinderlijk vonden. Er werden diverse meetinstrumenten ingezet om de stofbelasting te bepalen, zowel depositie- als concentratiemeters.

Figuur 31 concentratie- en depositiemeters

De correlatie tussen hinder en stofmeting bleek het hoogst te zijn bij een lopende middelingstijd van 7 dagen en het verschil van totaalstofconcentratie en PM10. Dit komt redelijk overeen met de eerder genoemde overwegingen met betrekking tot de factor tijd.

39


Figuur 32 Correlatie tussen het percentage gehinderden en totaalstof-PM10 (grofstof)

Het wordt nog iets anders, als we naar de ‘aanvaardbare’ bijdrage van een lokale bron kijken. Dan speelt nog een rol, dat de belangrijkste bron hoogstwaarschijnlijk wordt herkend en misschien deels onterecht als bron wordt aangewezen. In de negentiger jaren zijn er in de IJmond zowel een stofemissieonderzoek van een kolen- en ertsopslag als een TLO (telefonisch leefsituatie onderzoek) uitgevoerd. De volgende figuur combineert de resultaten van deze onderzoeken. De stofdepositie in g/(m2.jaar) is weergegeven in contourlijnen en het percentage gehinderden cijfermatig (wit). Bij een stofdepositie van 1 g/(m2.jaar) zijn er ongeveer 30 % gehinderden. Dit wordt gezien als hindergrens.

40


Figuur 33 Stofdepositie door lokale bron in g/(m2.jaar) (groen) en het percentage gehinderden (wit)

Deze stofniveaus kunnen aanleiding zijn om structurele maatregelen te nemen om de stofuitstoot verder te beperken. Het ligt nog iets anders, als men hinder probeert te vermijden door een waarschuwingssyteem op te zetten, zodat men tijdig actie kan ondernemen, zodra hinder dreigt te ontstaan. Dan moet er op veel kortere termijn gereageerd kunnen worden. Als uitgangspunt wordt genomen, dat er hinder kan ontstaan, als binnen een etmaal stofneerslag waargenomen kan worden. Van uur tot uur wordt de stofuitstoot berekend. Als de stofuitstoot zo hoog is, dat na 24 uur in de woonomgeving de waarnemingsdrempel overschreden kan worden, wordt een waarschuwing afgegeven. Dan is er nog ruim de tijd om in te grijpen. De kleur van de pluim geeft aan, of de kans op hinder hoog is (rood=hoog. groen=laag).

41


Figuur 34 Uurgemiddelde stofpluim richting woonomgeving van Hoek van Holland

42


Enkele reis naar Mars Wil de laatste overlevende het licht uitdoen? 22 mei 2013 Je kunt nu al een enkele reis naar Mars boeken. Een retourtje vergt nog een lange technologische ontwikkeling en een reis is nu eenmaal niet makkelijk te verkopen aan iemand, die nog geboren moet worden. Wat er ook op mars te vinden is, er is in ieder geval genoeg stof. Regelmatig stofstormen, die bijna de hele planeet omvatten, Een hoge concentratie fijn stof in de ijle atmosfeer zorgt ervoor, dat vrijwel al het licht van Mars verstrooid wordt en alleen het langgolvige rood de planeet zijn kleur geeft.

Figuur 35 Mars

Ik vind stof best wel interessant en een trip door de woestijn kan prachtig zijn, maar het vooruitzicht om dan uiteindelijk in een oase terecht te komen maakt het toch écht aangenaam. Dat zit er op Mars niet meer in. Raar idee om de aarde te verlaten om daar te sterven. Gewoon vergaan kan daar nog niet. Er zijn geen maden, schimmels of bacteriën,die dat voor hun rekening nemen. Ze gaan bij Alterra in Wageningen nu wel onderzoeken, hoe je gewassen kunt telen op Mars (Volkskrant 27 maart). Dan hoef je niet als verspilde as uitgestrooid worden over een dode woestijn, maar kun je als meststof dienen voor het voedsel van de achterblijvers. Mag je je eigenlijk voortplanten op Mars? En zijn je nakomelingen dan buitenaardse wezens? Het is wel een beetje vreemd om zo afscheid te nemen van de aarde. Een beetje ondankbaar ook. Die is al 4,6 miljard jaar bezig een leuk ecosysteem te ontwikkelen, we kijken het kunstje af en denken nu onszelf wel te kunnen redden op een dode planeet. Eerst een leven lang potverteren en tegen de tijd, dat je de aarde iets terug kunt geven, vertrek je. De aarde zal er niet wakker van liggen. Zo belangrijk zijn we nu ook weer niet.

43


Figuur 36 Basiskamp op Mars

Ook Nobelprijswinnaar van ’t Hooft houdt zich bezig met de mogelijkheid van een reis naar Mars. Persoonlijk vindt hij het echter interessanter om zoiets naar de Maan te organiseren. Dat is net als Mars een dode woestijn, maar het heeft een paar voordelen. Ten eerste heb je daar een mooi uitzicht op de aarde, verreweg de mooiste planeet in de verre omtrek. Ten tweede is op de maan de zwaartekracht nog veel lager. Een beetje rondhuppelen lijkt me daar echt een feest. Het derde voordeel is het allerbelangrijkst: Je kunt nog eens terug naar de aarde.

Figuur 37 Earthrise vanaf van de maan

44


Hoe te voldoen aan de NER Hier spreekt uw advocaat van de duivel 29 mei 2013 In § 3.8 van de NER (Nederlandse Emissie Richtlijn Lucht) wordt aandacht besteed aan de diffuse stofemissie bij open overslag en bewerking van stuifgevoelige goederen.

Figuur 38 Fragment uit de NER

Wat direct opvalt, is, dat er in de hele paragraaf nauwelijks getalletjes voorkomen. Het betreft voornamelijk wat algemene en soms subjectieve beschrijvingen. Dit is het ideale werkterrein voor een advocaat. Let wel: in dit geval de advocaat van de duivel, de gefingeerde tegenpartij, die de eisende partij het bloed onder de nagels vandaan haalt, maar wel met de bedoeling om deze aan te zetten tot een betere formulering van de eis. Zoals het een goed advocaat betaamt, negeer ik de sterke kanten van de paragraaf en leg uitsluitend de vinger op de zere plek. Het algemene uitgangspunt betreft de visuele waarneming van stofverspreiding. Dat is een inkoppertje. Wordt overslaan van bulkgoed een nachtelijke activiteit? Of gaat het voortaan schuil achter schaamgroen? Nee, dat is te flauw. Dat is een herdersmat. OK, je wint, maar verder beleef je weinig plezier aan de partij. Je wilt ook de voldoening van het spel zelf hebben. Laten we uitgaan van optimale omstandigheden voor visuele waarneming. Dus een goed contrast tussen pluim en achtergrond. De pluim kunnen we dan zien als een tweedimensionaal object: een breedte en een hoogte. Dit vlak heeft een stofbedekkingsgraad, die boven de waarnemingsdrempel ligt. Het is niet zo, dat er buiten de pluim geen stof is, maar dat is beneden de waarnemingsdrempel. Op de rand van de pluim zit je er precies op. In het artikel ‘Stofhinder en stofmetingen’ (15 mei 2005) wordt voor de waarnemingsdrempel een waarde genoemd van 0,1 g/m2. Laten we dit als uitgangspunt nemen. Een zichtbare pluim in een plat vlak leent zich natuurlijk prima voor een foto,. Onder gestandaardiseerde omstandigheden gemaakt (afstand en oriëntatie ten opzichte van de pluim, zon in de rug) is dat geschikt voor een objectieve analyse met een beeldanalysesysteem. Maar nee, we doen het met het oog en zonder verdere eisen aan waar dat oog zich bevindt. Mag je eigenlijk een verrekijker gebruiken? In strafzaken sta je meestal niet sterk, als je buiten jezelf geen andere getuige hebt van het delict. Met een foto heb je nog forensisch bewijsmateriaal, maar dat zouden we niet doen.

45


Figuur 39 Waarneembare stofverspreiding

Een ander populair onderwerp in rechtszaken is het principe van ‘Gelijke monniken, gelijke kappen’. Wordt iedere pluim wel eerlijk beoordeeld of wordt de ene pluim harder aangepakt dan de andere? Het doel is de stofemissie te beoordelen. In artikel ‘Stofdeeltje. stofbron, luchtkwaliteit’ (1 mei 2013) wordt ook al ingegaan op het belang van tijd en omvang in de beschrijving van stof. Deze spelen ook een rol bij de beoordeling van stofbronnen. Het maakt nogal wat uit, of er stof opwaait op een uitgestrekt opslagterrein, of dat een grijper droog bulkgoed in een bunker van beperkte omvang ploft. Het opslagterrein kan gemakkelijk een hoop stof uitstoten, zonder dat de waarnemingsdrempel overschreden wordt. Het storten in een bunker is zo beperkt in omvang, dat de minste uitstoot al een zichtbare pluim geeft.

46


Figuur 40 opslagterrein Dan is er nog de factor tijd. Het maakt nogal wat uit, of je continu een kleine hoeveelheid stort, of dat je eens in de anderhalve minuut iets in een bunker ploft.

Figuur 41 Continu storten Het is wel duidelijk. Het grote opslagterrein kan uitstoten wat het wil, terwijl de kleine bunker bij het minste of geringste aangepakt wordt. De Calimero onder de stofbronnen. 47


Figuur 42 Bunker Als je stof uit wilt stoten en toch niet gepakt wil worden, spreid het dan uit over omvang en tijd. In de onderwereld is dat de gewoonste zaak van de wereld. Een onontwarbare kluwen van kleine BV-tjes, spreiden over een hoop pinautomaten en dagelijks kleine porties, geen haan, die er nog naar kraait. De wind kan ook een handje helpen om onder de waarnemingsdrempel te komen. Dat verdunt lekker in horizontale richting. Zet er desnoods een ventilator op. Zijn er dan geen middelen om deze overtredingen aan te pakken? Natuurlijk wel. Zwevend stof kun je gewoon meten, ook als het donker is. De detectiegrens zit ver beneden die van het oog. Omvang en tijd worden moeiteloos ontmaskerd als medebepalende factoren. Maar laat ik mijn mond daarover houden. Ik ben immers advocaat van de duivel. En wiens brood men eet…

48


Een wervelend bestaan Vlieg ook eens uit de bocht 5 juni 2013 Als zwevend stofdeeltje maak je wat mee. Je wordt door de wind van hot naar her geblazen, moet obstakels ontwijken en allerlei luchtwervels volgen. Op een keer wordt het teveel. Dan bots je tegen een oppervlak of een regendruppel en blijf je daar plakken. Hoe groter het deeltje en hoe sneller de wervel, hoe eerder dat gebeurt. Op zich is dat niet verkeerd. Er wordt continu stof de lucht ingebracht en dan is het maar goed, dat het ook weer eens uit de lucht verdwijnt. Die traagheid van de stofdeeltjes wordt ook vaak uitgebuit door bijvoorbeeld stoffilters of stofmeters, die stof afvangen, de zogenaamde impactie. Hier volgen wat richtlijnen, waarmee je kunt inschatten, wanneer een deeltje wel of niet ingevangen wordt. In werkelijkheid gaat het om een combinatie van wervels van allerlei grootten en snelheden. Dit verhaal is een sterke vereenvoudiging, maar het geeft wel ongeveer aan, bij welke wervel iets fout of juist goed gaat. Het gaat er dus om, hoe scherp de bocht is. Dit hangt af van de karakteristieke afmeting en van de snelheid, die samen de frequentie bepalen. De frequentie wordt uitgedrukt in 1/s ofwel Hertz (Hz).

Als een luchtstroom een voorwerp tegenkomt, dan is dus de afmeting van het voorwerp van belang en de windsnelheid of de aanzuigsnelheid. Iedereen weet, dat je in een flauwe bocht harder kunt rijden dan in een scherpe bocht. Als je de stofconcentratie wilt meten, is het natuurlijk van belang, dat de luchtstroom met alle stofdeeltjes erin bij het meetapparatuur aankomt. Of een stofdeeltje nu wel of niet uit de bocht vliegt, hangt af van de grootte van het deeltje. In onderstaande grafiek staat, bij welke frequentie 10 % van de stofdeeltjes uit de bocht vliegen.

49


Figuur 43 deeltjesgrootte, waarbij 10 % de luchtwervel niet kunnen volgen

Even een paar voorbeelden Als het apparaat op een plat dak staat van een container van drie meter hoog en de windsneheid is 12 m/s, dan is de frequentie van de wervel 4 Hz. Een dergelijke wervel kunnen stofdeeltjes tot 70 µm goed volgen. Als er een standaard hekwerk rond het meetapparaat staat, draaddikte 4 en 3 mm,.dan ontstaan er bij die windsnelheid wervels van 3000 en 4000 Hz. Het vangstrendement op de draden is dan hoog figuur 2), maar het bedekt slechts 10 % van het totale oppervlak. Spinnenwebben bestaan uit de dunste draden, die er bestaan. Geen wonder, dat deze na verloop van tijd veranderen in ware stofnesten. Vervolgens worden stofdeeltjes het apparaat ingezogen. Dat veroorzaakt ook een wervel. Neem nu de grofstofrecorder met een aanzuigbuis van 0,3 m en een aanzuigsnelheid van 9 m/s. De frequentie is dan 30 Hz. Bij windstil weer gaan deeltjes groter dan 30 µm afwijkingen vertonen. Bij een hogere windsnelheid worden de afwijkingen minder groot, omdat de grofstofrecorder in de wind draait. De relevante snelheid voor de wervel is dan het verschil van winden aanzuigsnelheid. Het beste resultaat krijg je, als winden aanzuigsnelheid gelijk zijn, de zogenaamde isokinetische aanzuiging. Deze traagheid van de deeltjes wordt dus ook gebruikt om stofdeeltjes op te vangen. Dan gaat het erom een zo hoge frequentie te creëren, dat de deeltjes de wervel niet kunnen volgen. De volgende grafiek laat zien, bij welke diameter 50 % van de stofdeeltjes afgevangen wordt.

50


Figuur 44 deeltjesgrootte, waarbij 50 % de luchtwervel niet kan volgen

Dit principe wordt onder andere gebruikt in voorafscheiders, bijvoorbeeld voor PM10 of PM2,5. Ook de grofstofrecorder maakt daar gebruik van om de grofstofdeeltjes op te vangen op een plakkerige strip. Met een stripbreedte van 0,005 m en een aanzuigsnelheid van 9 m/s wordt de frequentie dan 1800 Hz. De 50 % afscheiddiameter zou dan 7 µm bedragen. In de praktijk ligt deze hoger op ongeveer 14 µm door de invloed van grotere wervels. Tot zover ging het om het meten van de stofconcentratie op de meetlocatie. Een ander aspect is de invloed van turbulentie op de verspreiding vanaf de bron tot de meetlocatie. Ook in stilstaande lucht maken alle deeltjes nog kleine onwillekeurige bewegingen, de Brownse beweging, ook wel dronkemanswandeling genoemd. Vroeg of laat komen ze hierdoor in contact met de grond, de zogenaamde diffusie. Deze is het grootst voor de kleinste deeltjes. Met name de grotere deeltjes zakken door hun gewicht uit, de zogenaamde sedimentatie. Door de turbulentie worden ook deeltjes neergeslagen, doordat ze impacteren of tegen het oppervlak gekatapulteerd worden. Alles bij elkaar levert dit een bepaalde depositiesnelheid. Deze hangt af van de ruwheid van het terrein. Wanneer je een verspreidingsmodel gebruikt, vul je daar normaal gesproken een ruwheidslengte z0 in, die rekening houdt met die verhoogde depositie. Onderstaande figuur toont de depositiesnelheid voor drie deeltjes met verschillende soortelijke massa en bij verschillende ruwheidslengte.

51


Figuur 45 depositiesnelheid versus deeltjesgrootte (Sehmel, 1980)

Onderstaande tabel geeft eem beschrijving van het landschap met een bepaalde ruwheidslengte.

Z0 in cm 10 3 0,1 0,01

Omschrijving landschap Bouwland met regelmatig laag gewas. Rij kale bomen Weiland zonder windsingels, braakliggend bouwland Geen obstakels of begroeiing, bijvoorbeeld strand, ijsvlakte Open zee

52


Winderosie 12 juni 2013 De wind is in staat om stofdeeltjes de lucht in te krijgen. Dat is geen nieuws. Wat er dan verder met het stof gebeurt, hangt af van de grootte van de stofdeeltjes. Dit weblog gaat vooral over zwevend stof. Dit is het stof, dat in de lucht opgenomen wordt en daar gesuspendeerd blijft en zich min of meer verspreidt als een gaussische pluim. Dat gebeurt met deeltjes tot een grootte van ongeveer 200 µm. Nog grotere deeltjes beschrijven eerder een soort kogelbaan (saltation) dan dat ze echt blijven zweven. Dit zijn de deeltjes tot 2000 µm ofwel 2 mm. Daarboven komen de deeltjes nauwelijks van de grond en worden langs de grond door de wind voortgeduwd (creeping). De grenzen zijn wat arbitrair en afhankelijk van de windsnelheid.

Figuur 46 Figuur 1 Drie vormen van winderosie, afhankelijk van de deeltjesgrootte.

Iedereen, die wel eens bij harde wind een strandwandeling gemaakt heeft, kent dit. Op het strand zie je niet de pluimpjes stof, die je op zolder tegenkomt, als je over een oude kast veegt. Dat betekent, dat op het strand geen grofstof is ( kleiner dan 70 µm). Wat je in je gezicht voelt is het zeer grove stof, dat we nog wel tot zwevend stof rekenen. We zien vooral de saltation en creep langs het oppervalk scheren.

53


Figuur 47 Saltation en creep over het strand

De wind heeft wel een zekere kracht nodig om stofdeeltjes de lucht in te krijgen. De wind moet harder zijn dan de drempelwindsnelheid en deze is afhankelijk van de deeltjesgrootte. Nu is het niet zo, dat de kleinste deeltjes de laagste drempelwindsnelheid hebben. Dat komt, omdat dichtbij de grond de windsnelheid afneemt tot het uiteindelijk 0 m/s is aan het oppervlak. Als het oppervlak mooi genoeg is, ontstaat er een laminaire grenslaag. De wind kan geen vat krijgen op deeltjes in die grenslaag. De deeltjes moeten groot genoeg zijn om door de wind meegenomen te kunnen worden. Bovendien hebben de kleinste deeltjes eerder de neiging te gaan klitten, aan elkaar en aan het oppervlak. De deeltjes, die het gemakkelijkst meegenomen worden, zijn 70 tot 100 µm groot. Daarboven is een hardere wind nodig om de deeltjes op te tillen.

54


Figuur 48 Drempelwindsnelheid versus deeltjesgrootte

De termen Silt en Sand komen uit de bodemkunde. Silt komt ongeveer overeen met fijnstof vanaf 2,5 µm en grofstof , zand met zeer grof stof. Daarboven spreken we bodemkundig van grind (saltation en creep). Zodra de stofdeeltjes van pakweg 70 µm worden opgewaaid, is het niet zo, dat kleinere deeltjes rustig kunnen blijven liggen. Er ontstaat dan een lawine-effect, waardoor het aanwezige fijnstof en grofstof ook de lucht in gaat Dat geldt minder voor het zeer grove stof, omdat dat te zwaar is en er dan een hogere windsnelheid nodis is. Maar we kunnen wel zeggen, dat de grootteverdeling van het opgewaaide fijnstof en grofstof hetzelfde is, als dat van het op het oppervlak aanwezige stof. Het ligt voor de hand, dat men probeert winderosie zo veel mogelijk te vermijden. Dat geldt voor landbouwgronden, waar men de vruchtbare toplaag niet kwijt wil raken, maar ook voor opslagplaatsen van droge bulkgoed, omdat het stof de luchtkwaliteit verlaagt en overlast voor omwonenden geeft. Zo lijken oorspronkelijk zwarte kolenopslagplaatsen tegenwoordig meer op skioorden vanwege het laagje cellulose, dat het stuiven tegengaat. De effectiviteit van zo’n korstvormer kan onderzocht worden met een erosiegevoeligheidstest.

55


Figuur 49 Kolenhopen onder een celluloselaag, tegen het stuiven

Figuur 50 De erosiegevoeligheidstest

56


Zonnestralen Corpora quae in solis radiis turbare videntur 19 juni 2013

En des temeer dien jij te letten op de stofjes die jij ziet rondkrioelen in de zonnestralen, want die verwarde massa duidt aan dat diep in haar onzichtbare beweging van materie schuilgaat. Uit: De Rerum Natura (Lucretius, 99 – 54 v.Chr.). Vertaling van Piet Schrijvers: De natuur van de dingen. Een van mijn eerste jeugdherinneringen betreft een stoeipartijtje op een hooizolder, waarbij plots mijn aandacht getrokken werd door een zonnestraal, die door een kier naar binnen viel. In die straal buitelden honderden glinsterende stofdeeltjes door de lucht. Het was of een fee met haar toverstokje mijn omgeving veranderde in een sprookjesachtige wereld. Ik was niet de eerste, die zich daarover verwonderde. Lucretius was mij dus voor. De Romeinse dichterfilosoof was een aanhanger van de Griekse filosoof Epicurus (341 – 270 v.Chr.), die op zijn beurt teruggreep op de atoomtheorie van de Griekse filosoof Democritus (ca 460 – ca 370 v.Chr.). De willekeurige bewegingen van de stofdeeltjes zag hij als uitvloeisel van bewegingen van de nog kleinere, onzichtbare, atomen, Pas veel later, in 1827, beschreef de Schotse botanicus Robert Brown de bewegingen van stuifmeelkorrels in een vloeistof als indirect bewijs voor het bestaan van moleculen en de beweging daarvan. Hij ging met de eer strijken. We kennen dit verschijnsel nu als de Brownse beweging of, wat oneerbiedig, de dronkemanswandeling. In het artikel ‘Winderosie’ van 12 juni wordt dit beschreven als oorzaak van stofdepositie door diffusie.

57


Figuur 51 Zonnestralen in het bos

Het is helemaal niet zo vanzelfsprekend, dat we zonnestralen of een lichtbundel kunnen zien. Om iets te kunnen zien moet er immers licht op ons netvlies vallen en we staan zelf niet in de bundel. Daar zorgen nu de stofdeeltjes voor. Die zorgen, dat er wat van het licht wordt verstrooid en zo ons oog bereikt. Eigenlijk kijken we dus naar stof.

Figuur 52 Uit: De natuurkunde van 't vrije veld (prof.dr. M. Minnaert, 1968)

Hetzelfde geldt voor een zoeklicht (L).De waarnemer W kan de lichtbundel over grote afstand volgen, vanaf A’via A en B tot C. Hoe verder weg (punt C) hoe langer de baan van het verstrooide licht door de bundel. Toch houdt de bundel verrassend plotseling op, ook als er geen wolken zijn of andere blokkerende dingen. Dan is richting DW evenwijdig aan de lichtbundel en valt buiten de bundel. Met een goede zaklantaarn heb je in een donkere, heldere nacht zo een mooie aanwijsstok om je publiek op een bepaalde ster te wijzen. Allemaal dankzij het stof. Dat mag ook wel eens gezegd worden.

58


Neurale netwerken Al doende leert men 26 juni 2013 Wie gebasketbald heeft, kent waarschijnlijk wel die euforische toestand, dat hij ‘hot’ is. Het maakt niet uit, wat je doet, die bal zoeft bij iedere shotpoging feilloos door dat netje. Probeer het maar niet te begrijpen, geniet er gewoon van. Door dat eindeloze trainen zijn al je spieren en gedachten blijkbaar zodanig afgesteld, dat het gedroomde resultaat moeiteloos wordt geleverd. Op een of andere manier zijn onze hersenen in staat om alle ervaringen op te slaan en zo te ordenen, dat het lichaam doet, wat je ook echt wil. Dat noemen we een neuraal netwerk. Jammer, dat zoiets vaak maar één wedstrijd duurt. Maar ja, je lichaam heeft nog wel meer te doen, dan alleen basketballen. Die truc om een neuraal netwerk te bouwen kunnen we ook op andere dingen toepassen. Neem nou stof. Als je een lange reeks stofconcentratiemetingen hebt, kun je je suf gaan piekeren, hoe je dat allemaal kunt verklaren. Je kunt die metingen ook in een groot databestand gooien met alle variabelen, die je maar kunt verzinnen, zoals weergegevens en bedrijfsgegevens, en dan maar puzzelen, net zolang, tot je een formule hebt, die zo goed mogelijk de optredende variaties beschrijft. Steeds maar weer proberen en, waar het niet klopt, aanpassen. Trial and error. Zo bouw je een kunstmatig neuraal netwerk. Niet nadenken, maar doen. Met het uiteindelijke resultaat kun je rustig bekijken, welke invloed bepaalde variabelen hebben op de stofconcentratie. Zo zijn er een aantal stofbestanden geanalyseerd. Hier volgen wat resultaten. Alle figuren komen uit het rapport “Windgedreven concentratie van fijn stof” (Ernest Vrins en Floris Schulze, 2000). De stofmetingen van Westmaas en Rotterdam komen uit het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit van het RIVM. De stofmetingen van Wijk aan Zee zijn van Provincie Noord-Holland. Het eerste, wat opvalt, is de rol van de autocorrelatie. De autocorrelatie is het verband tussen opeenvolgende waarnemingen. Als je in Nederland het weer voorspelt en je steeds zegt, dat we morgen hetzelfde weer hebben als vandaag, dan heb je het al in 50 % van de gevallen goed. Dat is niet zo vreemd. Veranderingen in het weer zijn voor een belangrijk deel trager dan een dag. Weersvoorspellingen gaan vaak voor een paar dagen nog redelijk goed, maar daarna wordt het toch onzeker. De autocorrelatie is dan wel uitgewerkt. De volgende figuur toont de autocorrelatie tussen opeenvolgende uurgemiddelde PM10-metingen op de locatie Westmaas.

59


Figuur 53 Autocorrelatie. het verband tussen opeenvolgende uurgemiddelde stofconcentraties.

Na een uur is PM10 nog voor 50 % te voorspellen uit de actuele concentratie. Na twee uur is dat nog voor 17 %. Deze autocorrelatie laat de bijdrage zien van de achtergrondconcentratie, die als een deken boven Nederland ligt en maar langzaam verandert. Daar bovenop liggen de sneller veranderende bijdragen van lokale bronnen en de wijzigingen in het weer. Als we naar de invloed van windsnelheid en windrichting kijken, krijgen we voor deze locatie het volgende plaatje (figuur 2). Dit patroon is typisch voor een achtergrondlocatie in Nederland. De pieken zien we bij oostelijke windrichtingen. Als de wind van het continent komt, zit er altijd wel meer stof in de lucht dan bij wind van zee. We zien twee pieken, een bij lage windsnelheid en een bij hoge windsnelheid. Dit laat mooi de dubbelrol zien, die de wind op de stofconcentratie heeft. Als je een bron hebt met vaste stofuitstoot, dan wordt bij toenemende windsnelheid de stofconcentratie verdund. Bij hogere windsnelheden waait er meer stof op en neemt de concentratie weer toe.

60


Figuur 54 PM10 als funktie van windrichting en windsnelheid in Westmaas Het wordt ingewikkelder, als we dicht in de buurt van stofbronnen gaan meten. Figuur 3 toont de metingen in Wijk aan Zee, vlakbij TataSteel.

Figuur 55 PM10 als funktie van windrichting en windsnelheid in Wijk aan Zee Bij zuidoostelijke wind komt het stof van het bedrijventerrein; een hoge concentratie bij weinig wind, verdund bij toenemende wind. Bij zuidwestenwind komt het stof van de open opslag; lage concentratie bij weinig wind, hoog bij harde wind, typisch opwaaiing. Bij noordenwind zijn het vooral de duinen en de zee, die het stof leveren. Het patroon wordt nog 61


duidelijker in onderstaande figuur. De gele band toont de hoge concentraties. Bij lage windsnelheid is de windrichting zuidoost (135 graden), terwijl hij bij hoge windsnelheid zuidwestelijk is (225 graden). Het zijn dus twee verschillende bronnen, die de hoge concentraties veroorzaken.

Figuur 56 PM10 als funktie van windrichting en windsnelheid in Wijk aan Zee. Rood = laag, geel = hoog. Niet alleen windrichting en windsnelheid spelen een rol. Tal van andere variabelen kunnen zo onderzocht worden. In het artikel ‘Het Adje-Patat-effect’ (20 maart) werd gekeken naar het effect van neerslag. Hier volgt het patroon, zoals dat gevonden is in Rotterdam. Daar speelt het tijdstip van de dag een grote rol. De pieken tijdens de ochtend- en avondspits laten duidelijk de invloed van het verkeer zien. Bij toenemende windsnelheid neemt de concentratie af door verdunning.

62


Figuur 57 PM10 als funktie van tijdstip van de dag en windsnelheid in Rotterdam Maar, als kunstmatige neurale netwerken zo succesvol kunnen zijn, waarom dan geen gebruik gemaakt van echte neurale netwerken? Daar lopen er ruim zestien miljoen van rond in Nederland. Als iemand jaar in jaar uit, week in week uit de ramen lapt of de waslijn schoonveegt, dan bouwt zich een lange reeks stofwaarnemingen op. Iedere keer wordt het vuil worden van het sopje of het doekje beoordeeld. Onbewust worden ook de weersgegevens opgeslagen. Dit wordt allemaal tot een neuraal netwerk gesmeed, dat tot verrassend goede inzichten kan leiden. Tijdens een bevolkingsonderzoek in Wijk aan Zee werd eens gevraagd, of de stofoverlast vooral bij harde wind voorkwam. “Nee, dan waait het er overheen. Juist bij weinig wind en bedompt weer slaat het neer.” Een prima beschrijving van een stofverspreidingsmodel, Of moet ik het omdraaien: het stofverspreidingsmodel voldoet aan de werkelijkheid. Ik had eens een onderzoek gedaan naar de stofemissie van twee identieke bedrijven in hetzelfde industriegebied. Laten we ze bedrijf A en bedrijf B noemen. Ik ging er een keer heen met de taxi. Ik vroeg de chauffeur welk bedrijf volgens hem het meeste stof uitstootte. “Oh, dat is bedrijf A. Dat stoot wel vijf keer zoveel uit als bedrijf B. Als ik bij bedrijf A ben geweest, dan moet ik altijd door de wasstraat.” Het was precies de conclusie, die ik ook getrokken had. Mijn onderzoek was alleen wat duurder. Ik reed eens een keer mee met een sproeiwagen over een kolenopslagplaats. Het was een zzper, die vrijwel continu door het bedrijf ingehuurd werd. Ik stond verbaasd van zijn kennis van het stofprobleem inclusief oplossingen. “In dit deel van het terrein zijn de bermen het ergst.” De bermen werden van de weg gescheiden door een laag hekje. De veegwagen kon er zodoende niet bij. Het stof hoopte zich op en vroeg of laat verwaaide het. Hij dacht er zelfs over om een wagen zó aan te passen, dat ook die bermen schoongemaakt konden worden. Het vervelendste vond hij, dat hij de werkplanning niet kende en dat er ook geen rekening met hem gehouden werd. “Als ze mij een kwartier, voordat ze gaan afgraven, laten sproeien, dan

63


heb je van stof geen last. Het ergst is het nog bij de zeefinstallatie. Die zien me liever gaan dan komen. Droge kolen zeven een stuk makkelijker dan natte.” Het is toch zonde om al die kennis onbenut te laten? Een van de frustrerendste dingen is, dat je een leven lang iets opbouwt en niemand er belangstelling voor heeft. Vind je het gek, dat mensen op latere leeftijd gaan mopperen?

64


Bosbranden 3 juli 2013 Het meeste fijnstof of PM10 is antropogeen. Het meeste, niet alle. Zeezout en bodemstof zijn bekende voorbeelden van natuurlijke bronnen. Vulkanen zorgen zo nu en dan ook voor een flinke, natuurlijke bijdrage. Dat gold ook voor bosbranden, al is dat in de loop van de tijd veranderd. Zolang er bossen zijn, zijn er bosbranden. Om zo’n brand te krijgen zijn er drie dingen noodzakelijk: brandbaar materiaal, zuurstof en een voldoend hoge temperatuur. Brandbaar materiaal en zuurstof zijn eigenlijk altijd wel voorradig. Waar bossen zijn, is ook dood hout. Hoge temperaturen kwamen minder vaak voor. Die werden eigenlijk alleen veroorzaakt door de bliksem of door vulkaanuitbarstingen. Bosbranden speelden ook een rol in het ecosysteem. Het was een van de manieren om de oude zooi op te ruimen en weer ruimte te maken voor nieuw leven. Sommige zaden zoals die van de Eucalyptus ontkiemen pas, nadat door een brand hun bast openspringt. De kever Melanophila acuminata gaat op de geur van verbrandend hars af en legt zijn eieren uitsluitend in de bast van door brand aangetaste bomen. Toen mensen zich gingen manifesteren, veranderde wel het een en ander. Bossen werden platgebrand om landbouwgrond te verkrijgen. Een swidden (Indonesisch: ladang) is een akker die is ontstaan door een stuk bos te kappen of af te branden. Deze vorm van zwerflandbouw komt onder andere nog voor in Sumatra. Vlak voor de regentijd wordt een stuk bos platgebrand en de grond wordt bewerkt tot de bodem is uitgeput, waarna men vertrekt naar een ander stuk bos. Door het platbranden van het bos worden twee vliegen in één klap geslagen; er wordt ruimte gecreëerd en de bodem wordt bemest. Na enkele jaren is de grond uitgeput en wordt deze aan z'n lot overgelaten. Om de tien jaar werd een stuk bos omgekapt en zo kon de grond herstellen, maar door de toename van de bevolking wordt dit systeem steeds minder toegepast

Figuur 58 Swidden in Europa (schilderij uit 1894)

65


Dit veranderde, toen de regenwouden in Zuid-Oost-Azië steeds meer in de belangstelling kwamen te staan van palmolieproducenten. Palmolie wordt in veel voedingsmiddelen en schoonmaakmiddelen gebruikt en tegenwoordig ook aangeboden als groene energie. Van 1965 tot 2010 is de oppervlakte aan palmolieplantages gestegen van 0,2 miljoen naar 10 miljoen hectare, ongeveer 2,5 keer Nederland. Verreweg de meeste palmolie, 96 %, komt uit Maleisië en Indonesië. Nederland is binnen Europa dé grootverbruiker van palmolie. Om deze energie nog groen te noemen, moet je wel even vergeten, dat een gigantische hoeveelheid oerwoud platgebrand en het leefgebied van bedreigde diersoorten vernietigd is.

Figuur 59 Orang oetan in zijn verwoeste leefgebied

66


Deze branden vernietigen niet alleen kostbare natuurgebieden, maar ze zorgen ook voor overlast door de rookontwikkeling en vormen een bedreiging voor de bewoonde omgeving. Maleisië en Singapore kunnen hier de afgelopen maand over meepraten.

Figuur 60 Mondkapjes in Singapore

67


Om de luchtkwaliteit ook voor een breder publiek begrijpelijk te maken is in de Verenigde Staten de Pollutant Standards Index (PSI) ontwikkeld. Deze is gebaseerd op metingen van PM10, zwaveldioxide, koolmonoxide en ozon. Het geeft aan, hoe ongezond de lucht is en geeft richtlijnen hoe daarmee om te gaan, met name voor kwetsbare groepen zoals baby’s. zwangere vrouwen, bejaarden en CARA-patiënten. De PSI wordt ook gebruikt in Singapore. De volgende figuur toont het verloop van de PSI op 20 juni 2013 in Singapore. Het was de eerste keer, dat de grens van 300 werd gepasseerd.

Figuur 61 Luchtkwaliteit in Singapore

68


Voor Singapore en Maleisië zijn die bosbranden dus een zeer ernstige zaak. De smog belemmert de dagelijkse én de economische gang van zaken. Ze komen met name voor in de zomermaanden, vlak voor het regenseizoen. De wind is dan meest zuid tot zuidwest en dus afkomstig van Sumatra. Via de satelliet wordt bijgehouden, hoeveel ‘hotspots’ er voorkomen op Sumatra, gebieden met hoge temperatuur,die kunnen duiden op bosbranden. Het aantal hotspots steeg in de dagen voorafgaand aan 20 juni. Op 24 juni was het zelfs extreem hoog, maar, omdat de wind gedraaid was naar zuidoost, hadden Maleisië en Singapore er minder last van.

Figuur 62 Hotspots in Sumatra

69


Branden ontstaan ook door menselijke onachtzaamheid. Een brandende sigarettenpeuk, een glasscherf, die als lens fungeert voor het zonlicht. Ook wordt het bewust aangestoken uit verniel- of sensatiezucht. Zeker in gevoelige gebieden heeft de bosbrandbestrijding dan ook een hoge vlucht genomen. Dit heeft wel een onbedoeld neveneffect. Omdat kleine bosbranden vaak al in een vroeg stadium geblust worden, wordt de voorraad brandbaar materiaal in de bossen steeds groter. Daardoor wordt de kans op een grote, alles verwoestende bosbrand steeds groter. De reuzensequoia is zo hoog, dat de kruin een gewone bosbrand overleeft, maar door deze branden vroegtijdig te blussen ontkiemen de zaden niet en door de extra grote bosbranden verbrandt de kruin, zodat de boomsoort nu met uitsterven bedreigd wordt. De vergelijking dringt zich op met onze dijken om het water te beheersen. Lange tijd kunnen we zo onze voeten droog houden, maar als de dijken dan toch een keer doorbreken, is de ramp des te groter.

Figuur 63 Bosbrandbestrijding

70


Middelingstijd 10 juli 2013 Er zijn verschillende redenen om voor een bepaalde middelingstijd van een stofmeting of – berekening te kiezen. Betreft het concentratie of depositie? Is het brongericht of effectgericht? Als het brongericht is, wat zijn dan de karakteristieke variaties (golflengte)? Als het effectgericht is, gaat het dan om gezondheidseffecten of hinder? Verder spelen de mogelijkheden en beperkingen van de meetmethode een rol. In dit artikel worden de verschillende middelingstijden op een rijtje gezet, van jaargemiddelde tot secondegemiddelde. Laten we eerst eens kijken naar typische fluctuaties van de windsnelheid. Onderstaande figuren tonen de windsnelheidsspectra van periode en frequentie. Opvallend is de lage waarde bij een periode rond een uur. Deze markeert de scheiding tussen de langgolvige weersfluctuaties en de kortgolvige turbulentie. Vroeger werden windsnelheid en windrichting ieder uur gedurende tien minuten gemeten. Dit gold dan als een uurgemiddelde. Dit was ook geen probleem, omdat tussen tien minuten en een uur toch geen grote variaties voorkwamen.

Figuur 64 Windsnelheidsspectrs op hoogten van 100 m en 10 m. (uit: Windklimaat van Nederland (Wieringa en Rijkoort, 1983)

Voor stofmetingen worden om verschillende redenen verschillende middelingstijden gebruikt.

71


Jaar. Het jaargemiddelde geeft de situatie over alle seizoenen en weertypes en is daarom een goede periode om de langjarige trend te volgen. De metingen duren veel korter, vaak daggemiddelden, waarbij dan vereist is, dat 90 % van de metingen gelukt is. Er is een jaargemiddelde fijnstofnorm van 40 µg/m3. Voor modelberekeningen is het jaargemiddelde een gebruikelijke eenheid, omdat dan met de langjarige weerstatistieken gerekend kan worden. Dit geldt voor zowel hinderrelevante depositie als gezondheidsrelevante concentratie.

Figuur 65 Jaargemiddelde stofdepositie in g?m2.jaar)

72


Maand Het maandgemiddelde is typisch voor hinderrelevante depositiemetingen. De praktische reden is, dat de metingen een maand duren. In veel landen zijn de richtlijnen voor stofdepositie gebaseerd op het maandgemiddelde. De grote verschillen in grenswaarde hebben deels te maken met de meetmethode, deels met het voorkomen van achtergrondstof. Het maakt nogal uit of je in een stedelijke of een woestijnachtige omgeving zit. Tabel Richtlijnen voor stofdepositie in verschillende landen en staten

Week In een onderzoek naar de relatie tussen stofbelasting en stofhinder werd de beste relatie gevonden tussen het lopend weekgemiddelde (7 dagen) van de grofstofconcentratie en de hinder. Het lopend weekgemiddelde geeft al aan, dat de meetduur korter was, in dit geval een dag. Een meetduur van een week wordt eigenlijk alleen gebruikt bij sommige depositiemetingen.

Figuur 66 Correlatie tussen hinder en (totaalstof -fijnstof) versus de middelingstijd

73


Dag Het daggemiddelde wordt zowel voor een luchtkwaliteitsnorm gebruikt als voor een hindernorm. De daggemiddelde fijnstofnorm houdt in, dat de daggemiddelde PM10 van 50 µg/m3 niet vaker dan 35 keer per jaar overschreden wordt. Op http://www.lml.rivm.nl/data/tabel/actueel.html staat een lijst van de meetlocaties van het landelijk meetnet luchtverontreiniging van het RIVM. Kies een station en bekijk het lopend 24-uursgemiddelde van PM10 van de afgelopen week, gebaseerd op de uurgemiddelde metingen. De waarde op 0:00 u. wordt dus getoetst aan de grenswaarde. Ook voor hinderrelevante stofmetingen wordt vaak het daggemiddelde gebruikt. Het uitgangspunt is dan, dat, als na 24 uur de waarnemingsdrempel van 0,1 g/m2 overschreden wordt, er kans op hinder is. Bij continue stofmonitoring wordt dit gebruikt om al na één uur te waarschuwen, dat bij een ongewijzigde situatie na 24 uur hinder te verwachten is. Zo is er voldoende tijd om in te grijpen.

Figuur 67 Lopend 24-uursgemiddelde fijnstof (Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit, RIVM)

Uur Voor een analyse van de stofuitstoot bij bedrijfsactiviteiten of van een dag-nachtpatroon is een uurgemiddelde vaak relevant. De volgende figuur toont het grofstofverloop bij een ijzergieterij. De verhoogde grofstofconcentraties tijdens de werktijden op werkdagen van 7:00 u. to 23:00 u. tekenen zich duidelijk af tegen de lage waarden gedurende de nacht en de rustperiode in het weekend.

Figuur 68 Uurgemiddelde grofstofconcentratie

74


Minuut Sommige activiteiten duren zo kort of kunnen maar zo kort worden gemeten, dat zelfs een minuutgemiddelde relevant is. Dat geldt bijvoorbeeld voor passerend (scheepvaart)verkeer of een huishoudelijke activiteit als stofzuigen.

Figuur 69 Minuutgemiddelde tijdens het stofzuigen en dweilen. Rood = PM2,5; blauw = 2,5 - 10 m

Seconde Om het effect van stoplichten te onderzoeken wil je zelfs naar secondegemiddelden. Dit stelt echter hoge eisen aan het meetapparaat en de nauwkeurigheid van de meeste meters zal dit niet mogelijk maken.

75


Reguliere en piekemissies Boven het maaiveld 17 Juli 2013 Vitesse heeft een goed jaar achter de rug. Als vierde eindigen in de eredivisie, niet gek voor een provincieclubje. Dat is niet alleen reden voor bewondering, het roept zeker zoveel scepsis op: “Wat is Vitesse nog zonder Bony?”. De vraag is op zich terecht met zo’n topscorer; het antwoord is nog niet zo gemakkelijk. We zullen het het komend seizoen zien, nu Bony vertrekt. Een vergelijkbare vraag kun je je stellen bij de stofemissie van een bedrijf. Is dit de emissie, die je op een willekeurige dag kunt verwachten, of wordt dit vooral bepaald door enkele uitzonderlijke incidenten. Toch wel goed om te weten, als je maatregelen wilt nemen om de stofemissie te beperken. Laten we eens beginnen met te kijken hoe de stofemissie vastgesteld wordt. Een veel gebruikte methode is Reverse Dispersion Modeling, zoals beschreven in de Europese standaard EN 15445. Je meet de stofconcentratie rond het bedrijf en rekent terug, welke emissie dit veroorzaakt kan hebben. In formulevorm wordt dit: Concentratie = dispersiefactor x emissie De concentratie wordt gemeten, van uur tot uur op verschillende plaatsen. De dispersiefactor wordt berekend met behulp van een stofverspreidingsmodel. Hier stop je alle relevante gegevens in zoals windrichting, windsnelheid, locatie van de bron, meetlocatie, ruwheid van de omgeving enzovoort. Voor ieder uur en iedere locatie kan dan de emissie berekend worden. Je neemt dan het gemiddelde en klaar is Kees. Het gemiddelde, omdat je verwacht, dat niet iedere berekening precies dezelfde uitkomst zal geven. De ene keer zal het wat minder zijn, de andere keer wat meer. Het zal wel een beetje verdeeld zijn rond het gemiddelde. We gaan er eigenlijk van uit, dat de afwijkingen van het gemiddelde normaal verdeeld zijn rond het gemiddelde. Maar, is dat wel zo? Een veel gebruikte manier om dit te onderzoeken is om alle waarden in een waarschijnlijkheidsplot te zetten. Op de horizontale as staat de meetwaarde. Op de verticale as staat het percentage van de meetwaarden, die kleiner zijn dan de meetwaarde op de horizontale. Dit is geen lineaire as, maar een as, die zodanig is opgebouwd, dat het bij een normale verdeling een rechte lijn laat zien.

Figuur 70 Normale ofwel Gaussverdeling en de waarschijnlijkheidsplot

Bij het onderzoek naar de stofemissie doen we het als volgt. Voor elke meting berekenen we het residu: Residu = concentratie – dispersiefactor x (gemiddelde emissie)

76


In het ideale geval zijn alle residuen gelijk aan nul. Dat verwachten we niet te vinden, maar wel, dat ze min of meer gegroepeerd zijn rond nul. De residuen worden in een waarschijnlijkheidsplot gezet. Onderstaande figuur laat zo’n plot zien van metingen rond een bedrijf in Limburg. Het betreft 1440 grofstofmetingen van twee meetlocaties gedurende een maand in 1999.

Figuur 71 Waarschijnlijkheidsplot van het residu

We kunnen nou niet bepaald zeggen, dat dit een rechte lijn is. Nou is dat vaak niet het geval, maar, als het dan geen rechte lijn is en dus geen normale verdeling, dan wel graag een symmetrische verdeling rond nul. Dat is ook niet het geval. Verreweg de meeste residuen verzamelen zich nog wel rond nul, maar enkele uitschieters verstoren het totale beeld.Net zoals bij Vitesse en Bony zijn we dan toch wel benieuwd, hoe het is, als we die uitschieters even apart zetten. We leggen de grens bij een residu van 20 µg/m3. Alle kleinere residuen zijn dan symmetrisch verdeeld rond nul. Dit noemen we de reguliere emissie. De gemiddelde emissie op grond van alle metingen bedroeg 7,35 g/s. De gemiddelde reguliere emissie bedraagt 3,80 g/s. Dat maakt nogal een verschil. Die uitschieters zijn dus verantwoordelijk voor bijna de helft van de totale emissie. Het gaat in totaal om 14 uitschieters, ongeveer 1 % van de metingen. Hiervan bleken er vier te wijten te zijn aan saharastof, dat in heel zuidNederland werd waargenomen. Nog eens vijf metingen werden op één dag op vijf opeenvolgende uren verricht. Het is dus zinvol om die pieken te isoleren om zo een beter inzicht in de stofemissie te krijgen en effectiever je maatregelen te kunnen inzetten.

77


Figuur 72 Grofstofmetingen

Over een jaar zullen we weten, hoe het Vitesse is vergaan, zonder Bony.

78


Saharastof 24 juli 2013 Tijdens een stofonderzoek was afgesproken, dat het bedrijf zou melden, als er iets gebeurde, dat de stofuitstoot sterk kon verhogen. Dat werkte prima. Iedere melding konden we terugvinden in de metingen. Op een dag kwamen er klachten over stof uit de buurt en er was ook een grote stofpiek gemeten. Het bedrijf wist echter van niets. Merkwaardig. Ik heb toen de stofmetingen eens vergeleken met die van het Landelijk Meetnet. Daaruit bleek, dat stofpieken te zien waren in heel Zuid-Nederland. Dat kon nooit allemaal van dat bedrijf afkomstig zijn. Het bleek Saharastof te zijn.

Figuur 73 Vergelijking van TSP bij het bedrijf en een station van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit

In de Sahara komen stofstormen voor, waarbij het stof tot wel tien kilometer hoog wordt opgestuwd. Daar komt het terecht in luchtstromingen met hoge snelheid, die het stof over grote afstanden kan transporteren.

Figuur 74 Saharastof boven de Atlantische Oceaan

Het bureau SKIRON van de Universiteit van Athene verzorgt een dagelijkse voorspelling van de concentraties Saharastof. Dit is te vinden op: http://forecast.uoa.gr/dustindx.php.

79


Figuur 75 Voorspelling van de verspreiding van Saharastof

De Sahara ligt in de zone van de passaatwinden. Deze waaien vrijwel het hele jaar vanuit het oosten. De Cariben hebben dan ook veel meer te maken met Saharastof dan wij. Merk trouwens op, dat de stofconcentraties in de Cariben hoger zijn dan boven de Atlantische Oceaan. Dat kan zo gebeuren, omdat het stof op grote hoogten wordt getransporteerd en pas op grote afstand de grond bereikt. Over het effect van het stof op de oceaan en het klimaat, lees het artikel ‘Stof en klimaat’ van 27 maart.

80


Vallende sterren Weg met het eigen doelpunt 31 juli 2013 Wanneer is het nu precies een eigen doelpunt? Als een aanvaller op doel schiet en de keeper raakt de bal nog aan, dan heeft de aanvaller gescoord. Als de aanvaller een voorzet geeft en een verdediger kaatst de bal per ongeluk in eigen doel, dan heeft de verdediger een eigen doelpunt gemaakt. Hoe zit het eigenlijk, als de aanvaller naast schiet, maar het door toedoen van de keeper toch nog een doelpunt wordt? Het eigen doelpunt is arbitrair. Ik vind, dat we het begrip moeten afschaffen. Het is lullig voor de verdediger én voor de aanvaller. De verdediger wordt er op aangekeken en hij stijgt niet op de topscorerslijst. De aanvaller heeft het doelpunt in feite veroorzaakt, maar wordt daar persoonlijk niet voor beloond. Gun het doelpunt, gewoon aan de aanvaller, dan is iedereen blij. Bij stof speelt dat dilemma ook een beetje, maar daar hebben ze het tenminste goed opgelost. Als we zonnestralen zien, dan zien we in feite stofdeeltjes, die een deel van het licht verstrooien richting ons oog (zie Zonnestralen, 19 juni 2013), maar niemand denkt er over dit voortaan stofstralen te noemen. Zonnestralen klinkt veel vrolijker en de zon levert nu eenmaal de energie voor het lichtverschijnsel.

Figuur 76 Zonnestralen in het bos

Bij andere lichtverschijnselen is het precies zo, maar dan anders. Als een meteoriet de dampkring binnenvalt, laat het een spoor van geïoniseerde luchtmoleculen na, die een oplichtende streep in de lucht veroorzaken. We noemen dat een vallende ster en de meteoriet krijgt de eer. Terecht. Zonder die meteoriet waren het gewone luchtdeeltjes gebleven, waarvan we er zoveel kennen.

81


Figuur 77 Vallende sterren

Nog zoiets, het poollicht ofwel noorderlicht. Regelmatig treden er zogenaamde zonnevlekken op, waarbij de zon een stroom deeltjes de ruimte in schiet. Zodra deze deeltjes de dampkring bereiken, worden ze door het aardmagnetisch veld afgebogen richten noord- en zuidpool (je hebt dus ook zuiderlicht). Tijdens hun tocht ioniseren zij ook de luchtdeeltjes, waarbij de prachtigste kleuren verschijnen. De noord- en zuidpool organiseren de patronen en het licht wordt naar hen genoemd.

82


Figuur 78 Poollicht

Het is nu wel duidelijk: wie het veroorzaakt, daar gaat het om. Ook als de aanvaller een verdediger dwingt tot een ongelukkige terugspeelbal, gun de aanvaller dan de eer. Weg met het eigen doelpunt. Voortaan willen we alleen nog juichende aanvallers zien, zonder dat de verdediger verder in de stront gedouwd wordt.

83


Nederlandse woestijnen 7 augustus 2013

Figuur 79 Bedafse bergen bij Vorstenbosch

Mijn eerste vakanties bracht ik door in de Vorstenbosche bergen, een uitgestrekte woestenij met vrijwel onneembare zandhellingen aan het einde van de wereld. Later begreep ik, dat Vorstenbosch drie kilometer verwijderd is van ons huis in Veghel en dat die bergen nauwelijks de twintig meter halen. Europa heeft eigenlijk maar één woestijn, de Tabernaswoestijn in Spanje. Verder moeten we het doen met zandverstuivingen. Opvallend genoeg komen die vrijwel uitsluitend in Nederland voor. Deze ontstonden vooral door overbegrazing en te veel afplaggen van de heide. Zandverstuivingen werden bestreden door het planten van bomen. De Veluwe is daar een goed voorbeeld van. Tot in de negentiende eeuw konden stofstormen voor grote overlast zorgen, totdat men bomen ging aanplanten, vooral voor de houtproductie zoals palen voor de mijnschachten in Zuid-Limburg. De zandverstuivingen, die er nu nog zijn, worden gekoesterd als natuurgebied en voor de recreatie. Toch is Nederland niet ongevoelig voor woestijnvorming. Op deze kaart wordt de gevoeligheid voor verstuiving aangegeven.

84


Figuur 80 Stuifgevoeligheid, bepaald op basis van de bodemkaart 1:50.000, gecombineerd met bodemgebruik (Hackten Broeke et al., 2009). Uit: Huidige matregelen tegen water- en winderosie in Nederland (R.Hessel, J. Stolte en M.Riksen) Alterra-rapport 2131

Momenteel zijn er drie gebieden, die een verhoogde gevoeligheid hebben: de kuststreek met zijn bollenvelden, Noord-Brabant en de Veenkoloniën. Om verstuiving te bestrijden gebruiken de bollenvelden vooral bodembedekkers. In Noord-Brabant doen ze het met name door het aanleggen van windsingels. De grootste problemen zijn er zo nu en dan nog in de Veenkoloniën.

Tot 2010 was er een vrij effectieve maatregel, namelijk het besproeien met drijfmest. Dat mag niet meer. Nu moet mest geïnjecteerd worden om de ammoniakuitstoot te verminderen. Tja, de ene milieumaatregel kan soms de andere dwarszitten. Stofstormen kunnen met name in het vroege voorjaar grote schade aanrichten door het verlies van vruchtbare grond en 85


beschadiging van de juist opgekomen gewassen. Een schade, die kan oplopen tot miljoenen euro’s per jaar. De boeren kunnen zelf bepalen, wat voor hen de beste bestrijding is. Het aanleggen van windsingels is daar niet populair. Men wil juist grootschaligheid. Andere oplossingen worden gezocht in groenbemesting, bodembedekking (stro laten liggen) of korstvormers (cellulose). Dat het probleem nog steeds niet helemaal opgelost is, laat onderstaande foto zien.

Figuur 81 zandstorm_18 april 2013_jannes wiersema (website KNMI)

In de maand april van dit jaar gebeurde wel iets opvallends. In de volgende grafiek is het verloop van de fijnstofconcentratie te zien van alle stations van het Landelijk meetnet luchtveronteiniging. Op 18 april schieten drie stations er boven uit. Een is Valthermond. Dat ligt in de veenkoloniën. Dat ligt voor de hand. Het tweede is Biddinghuizen, in de Flevopolder. Daar speelt blijkbaar hetzelfde probleem. De derde is Hoek van Holland. De wind komt dan van het zuidwesten, de windsnelheid is maar liefst 15 m/s, windkracht 7. Het stof komt dus van het havengebied van Rotterdam. DCMR (Milieudienst Rijnmond) bekeek de samenstelling van het stof en vond voornamelijk zand. Toevallig werden er een paar grote bedrijfsterreinen klaargemaakt en die vormden een grote zandvlakte, een tijdelijke woestijn dus.

86


Figuur 82 Daggemiddelde fijnstofconcentraties in µg/m3 in april 2013. Alle meetstations van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (RIVM).

Winderosie is dus niet alleen een bodemprobleem, het draagt ook bij aan de fijnstofconcentratie in de lucht. Nou is bodemstof niet het meest schadelijke stof, maar de Europese fijnstofnorm beoordeelt nu eenmaal de totale fijnstofmassa en daar zullen we ons toch aan moeten houden. In 2000 zijn de stofmetingen van het inmiddels opgeheven station Witteveen in Drenthe van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (RIVM) geanalyseerd met een kunstmatig neuraal netwerk (zie ook het weblog van 19 juni). De hoogste concentraties komen voor bij zuidelijke en oostelijke wind. Dan komt de wind van het continent en dat levert meestal meer stof op dan bij wind van zee. Verder valt op, dat PM10 sterk toeneemt met de windsnelheid. Dit geeft aan, dat winderosie hier de belangrijkste lokale bron is, anders dan in stedelijke (verkeer) en industriële gebieden.

87


Figuur 83 Fijnstof als functie van windrichting en windsnelheid in Witteveen, Drenthe.

88


Mijn stofprofiel 14 augustus 2013 Het is nu nog niet verplicht op Facebook, maar dat is een kwestie van tijd: je stofprofiel. Je kunt wel met iemand bevriend worden, maar hoe zit het met de stofsituatie van die persoon? Werk je jezelf zo niet in de (stof-)nesten? Hier volgt alvast een aantal voorbeelden, waar je zoal op moet letten. Het gaat dus vooral om PM2,5 (alles kleiner dan 2,5 µm) en PM10 (alles kleiner dan 10 µm). PM2,5 dringt door tot je longen en is vaak qua samenstelling heel ongezond. De fractie van PM2,5 tot PM10 is wat minder schadelijk, maar dringt nog altijd door tot de luchtwegen en is daardoor extra vervelend voor CARA-patiënten. Nog even ter herinnering: de Europese dagnorm voor PM10 is 50 µg/m3, voor het jaargemiddelde 40 µg/m3. PM2,5 moet in 2015 jaargemiddeld beneden de 25 µg/m3 zitten en in 2020 beneden de 20 µg/m3. Dit zijn weliswaar buitenluchtnormen, maar als je het stof binnen inademt,is het natuurlijk net zo schadelijk. In de figuren worden 50 µg/m3 voor PM10 (blauwe lijn) en 20 µg/m3 voor PM2,5 (rode lijn) weergegeven.. Laten we beginnen met het dagverloop. Dat ziet er goed uit. Zeker een landelijke omgeving. En een gunstige dag uitgekozen. Dat mag. Je plaatst nu eenmaal ook je voordeligste foto. De loopbewegingen zijn wel zichtbaar, maar de pieken zijn niet hoog en niet te frequent. Blijkbaar een rustig type.

Figuur 84 Dagverloop. 1-minuutgemiddelde PM2,5 (rood) PM10 (blauw)

89


Dan krijgen we het stofzuigen. Op zich is het natuurlijk al goed, dat dit gebeurt. Het geeft wel even een piek, maar dat is kort en vooral groter dan PM2,5. De pieken nemen snel af; blijkbaar is er genoeg ventilatie.

Figuur 85 Stofzuigen. 1-minuutgemiddelde PM2,5 (rood) PM10 (blauw)

We komen bij de sfeerelementen. Dan wordt het altijd een beetje tricky. Gezelligheid schijnt nog vaak te maken hebben met iets, dat brandt.

90


Kaarsen, ja, gezellig! Maar waarom tien tegelijk? PM2,5 zit nu rond de 80! Laten we er maar negen uitblazen. Ai, dat maakt het even alleen maar erger. Het neemt daarna wel af, maar niet erg snel. Laten we die laatste ook maar uitblazen en dan even goed luchten.

Figuur 86 Kaarsen. 5-minuutgemiddelde PM2,5 (rood) PM10 (blauw)

91


De houtkachel gaat aan. Het hangt er natuurlijk van af, of de schoorsteen goed trekt; of hij geveegd is en of het weer gunstig is. Denk ook aan de buren. Zeker, het is sfeervol, maar de centrale verwarming is toch schoner.

Figuur 87 Houtkachel. 1-minuutgemiddelde PM2,5 (rood) PM10 (blauw)

92


Hé, een lucifer. En jawel hoor, een sigaret. Kan dat niet even buiten? In welke tijd leven we eigenlijk?

Figuur 88 Roken. 1-minuutgemiddelde PM2,5 (rood) PM10 (blauw)

Nee, dit gaat het niet worden.

93


Klachten en hinder 21 augustus 2013

Hoe vervelend is luchtverontreiniging nu eigenlijk? Ik heb het dan niet over gezondheidsklachten. Die zijn natuurlijk heel vervelend, maar het gaat nu even meer om de beleving van de omgeving. Daarin onderscheiden we drie componenten: stank, stof en geluid. Je zou er nog een vierde component aan toe kunnen voegen: het gevoel van onveiligheid. Dat is vaak gekoppeld aan de genoemde drie. Als je iets ruikt, ziet of hoort, kan je dat het gevoel geven, dat er iets niet in de haak is. Deze bezorgdheid wordt niet apart beschouwd. Dat er iets niet lekker zit, blijkt vaak uit klachten. Dan rijst de vraag, wat het verband is tussen klachten en hinder. Dit artikel richt zich met name daarop. Stank, stof en geluid hebben alle drie een verschillend karakter. Om te beginnen al de factor tijd. Als je iets ruikt of hoort, dan weet je, dat er op dat moment iets aan de hand is. Als je stof ziet liggen, weet je, dat er iets is gebeurd, maar niet altijd precies wanneer en over welke periode. Dat heeft weer invloed op de actiebereidheid. Door te klagen wordt bij stank en geluid de uitstoot misschien gestopt. Bij stof is het kwaad al geschied en het stof verdwijnt niet zomaar. Je kunt hooguit je hart luchten of hopen, dat het in de toekomst vermeden wordt. Vallack en Shillito (1998) hebben geprobeerd de relatie tussen stofdepositie en stofklachten vast te leggen. Ze ontwikkelden een soort determinatiesysteem. Met vragen als: zijn er locaal stofmetingen beschikbaar? Is het hoger dan 2,5 keer de achtergrond? Is het hoger dan de 90percentiel van de landelijke achtergrond?, kon je concluderen, of klachten onwaarschijnlijk, mogelijk of waarschijnlijk waren. Het probleem hierbij was, dat het gebaseerd was op maandgemiddelde depositiemetingen. Als je een bloem wilt determineren, dan doe je dat bij voorkeur, als ie bloeit. Als ie al half verdord en uitgevallen is, dan wordt het aantal bloemblaadjes tellen een lastige zaak. Ik denk ook niet, dat iemand aan het eind van de maand zijn stofbeleving evalueert en dan besluit al of niet de klachtentelefoon te bellen. In opdracht van Provincie Noord-Holland, Corus en Gemeenten IJmond zijn de resultaten van diverse stofonderzoeken in de IJmond gecombineerd (Stofhinder in de IJmond (fase 2), 2001) om meer inzicht te krijgen in de relatie tussen stofbelasting, -klachten en –hinder. Wanneer er een stofincident voorkwam, wordt er vooral binnen drie uur geklaagd. Als de ‘normale’ stofuitstoot verhoogd is, dan komen de klachten binnen twee dagen. Een onderzoek naar stofhinder in de IJmond liet zien, dat stofhinder samenhing met het lopend 94


weekgemiddelde van de stofbelasting. Zie ook het weblog over stofhinder van 15 mei. Blijkbaar vindt men het na twee dagen niet meer de moeite waard om nog te klagen, maar verdwijnt de hinder pas na een schoonmaakbeurt of een regenbui. Als er speciaal schoongemaakt moet worden, dan kan een melding ook zinvol zijn. In het verleden kwam het in de IJmond en Rijnmond nog wel eens voor, dat kassen zozeer met stof bedekt werden, dat er sprake was van verminderde opbrengst en dus van economische schade. Toen kon de veroorzaker er op aangesproken worden. De provincie Zuid-Holland heeft regelmatig, van 1988 tot 2008, een milieubelevingsonderzoek uitgevoerd. Hiervoor werden personen eerst mondeling en vanaf 2003 telefonisch gevraagd naar milieuhinder. De resultaten zijn vergeleken met het aantal geregistreerde klachten. Industriestof levert nauwelijks klachten op, industriestank juist veel. Wat hinder betreft scoren ze vrijwel even hoog. MSR (Milieumonitoring Stadsregio Rotterdam) rapporteert stofmeldingen nog tot 2010. Daarna valt het gering aantal stofklachten onder het kopje ‘overig’. Op zich een logische stap. Toch wringt het wel een beetje, dat stankklachten wél en stofklachten niet gerapporteerd worden, terwijl stank en stof evenveel hinder veroorzaken. Nou betekent niet-rapporteren natuurlijk niet, dat er niks mee gedaan wordt.

Figuur 89 Uit: het milieu in de regio Rotterdam 2010 van MSR (Milieumonitoring Stadsregio Rotterdam)

Op 18 april 2013 gebeurde er iets opmerkelijks op drie meetlocaties van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit. Zie ook het weblog ‘Nederlandse woestijnen’ van 7 augustus. In Valthermond (Drenthe), Biddinghuizen (Flevoland) en Hoek van Holland (Zuid-Holland) kwamen zeer hoge stofconcentraties voor. Bij de eerste twee ging het om verstuivende akkers, bij Hoek van Holland om kale zandvlakten, industrieterreinen in aanleg. In Hoek van Holland kennen ze het nummer van de klachtentelefoon zowat uit hun hoofd, maar er kwamen geen klachten binnen. De acceptatie van natuurlijk bodemstof, hoe vervelend misschien ook, is blijkbaar toch een stuk hoger dan industrie- en verkeersstof. Milieudefensie heeft ook nog nooit lakens in de Veenkoloniën opgehangen om te laten zien, hoe vuil de lucht daar kan zijn. De provincies Drenthe en Groningen houden wel stofklachten bij, maar dat betreft alleen de

95


bedrijven, waarvoor zij vergunningverlener zijn. Klachten over verstuivende landbouwgronden zijn er niet bekend.. Kun je ook onterecht klagen? Ik vind van niet. Je kunt wel onterecht een bron aanwijzen. Zie daarvoor ook het weblog van 6 maart, ‘op het verkeerde been’. Saharastof en stuifmeel kunnen mensen gemakkelijk op het verkeerde spoor zetten. Er zijn ook zogenaamde gewoonteklagers. Die klagen regelmatig, of er nou stof is of niet. Daardoor wordt het lastiger om een relatie te vinden tussen Stofbelasting en stofklachten. Toch is hun klagen niet onterecht. Ze hebben last van stof en dat uit zich op deze manier.

96


De keerzijde van snelle groei Erst kommt das Fressen, dann kommt die Moral (Bertold Brecht) 28 augustus 2013 Begin jaren negentig van de vorige eeuw werd ik gevraagd voor een bijdrage aan een seminar in Taiwan: THE 1ST SINO-EUROPEAN MODERN ENGINEERING AND TECHNOLOGY SEMINAR, 1991. Pas later begreep ik, hoe ze bij mij terecht waren gekomen. Taiwan had in de jaren tachtig van de vorige eeuw een snelle economische groei doorgemaakt. Dat hadden ze op een slimme manier aangepakt. Eerst hadden ze in de Verenigde Staten gekeken, waar de daar wonende Chinezen zich zoal mee bezighielden en waar ze goed in waren. Vervolgens gingen ze in Taiwan faciliteiten ontwikkelen om die Chinezen naar Taiwan te lokken. Daarbij ging het niet alleen om bedrijfsterreinen, maar ook om woningen, scholen en recreatieve voorzieningen. Zo hebben ze bijvoorbeeld heel wat Chinezen uit Silicon Valley kunnen plukken en was Taiwan binnen de kortste keren leidend in de computerindustrie. Die snelle economische groei had ook zijn keerzijde. Zoals te verwachten was, bleef de aandacht voor het milieu ver achter bij wat nodig was en water, bodem en lucht vervuilden zeker zo snel als de economie groeide. Dit bleek een onverwacht neveneffect te hebben. De mensen, die het grote geld verdiend hadden, hadden geen zin meer om op dit overbevolkte, vervuilde eilandje te wonen en vertrokken naar landen als Australië, waar nog rust, ruimte en frisse lucht te vinden was. De behaalde winst zou zo snel weer uit het land verdwijnen. In 1991 wilde men nog eens een technologische slag maken, maar nu gericht op Europa en met meer aandacht voor de milieuonderwerpen. Voor één onderwerp, verwaaiend stof, konden ze geen buitenlandse Chinees vinden en via via kwamen ze toen bij mij terecht. Ook al was ik de enige op het seminar, die de Chinese taal niet machtig was, ik heb er een fantastische tijd gehad. Een gedetailleerd verslag van het seminar kan ik helaas niet geven. Hieronder staat de inhoudsopgave van het seminar. Gelukkig waren ze niet in staat om mijn naam te vertalen, zodat ik er in ieder geval nog iets van begreep.

97


Figuur 90 Inhoudsopgave seminar in Taiwan

Momenteel is de luchtkwaliteit nog niet perfect, maar al een stuk verbeterd. Onderstaande kaart toont de Air Quality Index (AQI) op 27 augustus 2013. De AQI is gebaseerd op metingen van PM2,5, ozon, SO2, CO en NO2. De kleurencode geeft het niveau aan en heeft de volgende betekenis: groen 0 – 50 goed, geel 50 – 100 matig, oranje 100 – 150 ongezond voor gevoelige personen, rood 150 – 200 ongezond

98


Figuur 91 Air Quality index in Taiwan en China op 27 augustus 2013

De geschiedenis lijkt zich nu te herhalen in China, onder de naam ‘airpocalypse’. Dat China een milieuprobleem had, was al langer bekend, maar nu het de hoofdstad Beijng raakt en de economie, schiet het omhoog op de agenda. Als het vliegverkeer door de smog wordt stilgelegd, dan is er toch wel reden om je eens achter de oren te krabben. Verder leidt de vervuiling tot steeds grotere sociale onrust. Zie ook het weblog kolensmog van 24 april.

Figuur 92 Mondkapjes in Beijing

China gaat nu miljarden investeren in technologie en apparatuur voor de beperking van lucht-, water- en bodemvervuiling. Daarbij maken ze ook gebruik van de kennis van buitenlanders, die zo nog iets terugkrijgen voor het leergeld, dat zij al eerder hebben moeten betalen. Natuurlijk rijst nu de vraag, hoe het in andere, snel groeiende economieën is gesteld. India kampt al heel lang met een luchtkwaliteitsprobleem. Ook daar wordt dit voor een groot deel veroorzaakt door kolen en hout. Het werd verergerd door het aanlengen van diesel met goedkope brandstoffen en het verbranden van zaagsel, houtafval, mest en zelfs kleren. 99


Figuur 93 Verbranden van kleren

In een vergelijking in 2011 lijkt Delhi zelfs slechter af dan de officiële cijfers van Beijing, maar Beijing wordt verdacht de cijfers naar beneden bij te stellen. De economische groei schijnt in India verbetering te brengen. Er kwam strengere milieuwetgeving. In Delhi wordt dieselverkeer, dat enkel op doorreis is, geweerd. Openvuren zijn verboden. Het landelijk gemiddelde van de AQI daalde daardoor sterk, al zijn smogperiodes nog steeds niet helemaal verleden tijd.

Figuur 94 Smog in Dehli

100


In Brazilië heeft de luchtverontreiniging een ander karakter. Daar speelt de bevolkingsdruk een minder grote rol, maar levert het platbranden van het oerwoud ten behoeve van landbouwgronden een belangrijke bijdrage. Zie ook het weblog Bosbranden van 3 juli. Voor een groot deel zijn die bestemd voor suikerriet, waar weer ethanol uit wordt gewonnen, brandstof voor het verkeer. Zo zorgt het dubbel voor de smog in de grote steden. Verder levert bodemstof nog een bijdrage van zo’n 25 %. Maar ook Brazilië is druk bezig met strengere milieueisen. Het aantal overschrijdingsdagen van PM10 is in Sao Paulo de laatste jaren al drastisch verminderd. Nou is de overschrijdingswaarde van 150 µg/m3 wel iets hoger dan de 50 µg/m3 van de Europese Unie.

Figuur 95 Aantal overchrijdingsdagen van PM10 in Sao Paulo

101


Logaritme Log-papier, dat dom is, maakt recht wat krom is 4 september 2013 Er zijn genoeg mensen, die sceptisch worden, zodra data gepresenteerd worden op een logaritmische schaal. Alsof iemand probeert de uitschieters te verdoezelen. Die scepsis is niet helemaal terecht. Zeker, hoge uitschieters zijn minder nadrukkelijk aanwezig, maar de lage waarden gaan een belangrijker rol spelen. Terwijl op een lineaire schaal de absolute verschillen opvallen, gaat het bij de logaritmische schaal om relatieve verschillen. Dat is een handig hulpmiddel bij het evalueren van stofmeetnetten. Dan rijst altijd de vraag, of de verschillen tussen de meetlocaties nou veroorzaakt worden door locale stofbronnen of door afwijkingen van de apparatuur. Dan is het zinvol om naar tijdreeksen te kijken op logaritmische schaal. Als voorbeeld bekijken we de data van het stofmeetnet van Nijmegen in 2006. In Nijmegen zijn zeven meetlocaties ingericht om PM10 en PM2,5 te meten. Twee locaties maken ook onderdeel uit van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) van het RIVM. De metingen konden dus vergeleken en gekalibreerd worden t.o.v. het LML

Figuur 96 Stofmeetnet Nijmegen a t/m g; M=meteo

Om de meetapparaten onderling te kunnen vergelijken kijken we naar het logaritme van de meetwaarden. Laten we de stations a t/m g noemen. Neem van iedere meetwaarde de logaritme loga t/m logg, voor ieder uur. Bereken vervolgens:

102


la = loga - (loga+logb+logc+logd+loge+logf+logg)/7 Daarna natuurlijk ook lb t/m lg. Laten we dit maar voor het gemak de logfactor noemen. Zet nu la uit tegen de tijd. Normaal gesproken krijg je een fluctuerende lijn rond de waarde 0. Als dat niet zo is, dan is er iets aan de hand. Dat kan een locale bron zijn, maar het kan ook aan het meetapparaat liggen. Een lokale bron heeft maar een beperkte tijd invloed op de meetwaarde van een locatie, namelijk als de wind die kant op staat. In Nederland is dat normaal gesproken niet zo lang. Na een paar dagen is de wind al gedraaid. Als de afwijking langer duurt, gaat het niet om een locale bron, maar is er iets aan de hand met het apparaat. Hieronder staat het tijdsverloop van de logfactor van Beuningen (station e). Daar blijkt rond dag 250 de logfactor sterk af te nemen. Er was een probleem met de aanzuiging (vliegje?). Soms zijn de metingen nog te corrigeren (met een forse correctiefactor), soms moet je ze weggooien. In dit geval: weggooien.

Figuur 97 de logfactor voor Beuningen (station e)

Met deze methode worden stations met elkaar vergeleken. Als er een station de fout in gaat, is dat ook merkbaar op de logfactor van andere stations. Hieronder staat de logfactor van de Ruijterstraat (station b). Die gaat vanaf dag 250 omhoog. Logisch, dat komt door Beuningen, die dan juist lager wordt.

103


Figuur 98 De logfactor voor de Ruijterstraat (station b)

Nu die slechte metingen er uitgegooid zijn, kunnen we de logfactoren nog eens berekenen. Bij de NUON (station c) vinden we nog een merkwaardige uitschieter rond dag70. Dat was al eerder opgevallen en de meter is ook vervangen. Het station is rond dag 250 verplaatst.

Figuur 99 De logfactor voor Nuon (station c)

Nu alle slechte metingen er uitgegooid zijn kijken we nog eens naar de logfactor van de Ruijterstraat (station b). We kunnen tevreden zijn, de logfactor blijft netjes rond de nul.

104


Figuur 100 De logfactor voor de Ruijterstraat (station b) na correctie Beuningen en Nuon

De methode kan nog verfijnd worden, als het meetnet gebruikt wordt rondom een locale bron. De locale bron kan dan immers voor grote uitschieters zorgen, die het beeld verstoren. De emissie van die bron wordt berekend met:

concentratie = dispersiefactor x emissie De concentratie wordt gemeten, de dispersiefactor wordt berekend uit de weersgegevens en de locale situatie. Als de dispersiefactor nul is, dan levert de bron geen bijdrage aan de meting. Het station ligt dan bovenwinds van de bron en de bron is niet in beeld. Door nu alleen de logfactor van stations te berekenen, wanneer bij beide de dispersiefactor nul is, worden alleen de gemeten achtergrondconcentraties met elkaar vergeleken. Dat geeft een duidelijker beeld van mogelijke verschillen tussen de stations. In onderstaande figuur liggen het tweede en het derde station bovenwinds.

Figuur 101 Stofmeetnet rond locale bron

105


Wegzinken De paden op, de lanen in… 11 september 2013 In de vorige eeuw had men in Zuid-Oost-Brabant en de Belgische Kempen een prachtige win-win-situatie bedacht. De zinkindustrie zocht een manier om van zijn zinkassen af te komen en met name de agrariërs zochten verharding voor hun onverharde wegen en erven. Een oplossing was snel geregeld. De assen konden gratis afgehaald worden. Waar het uitgestrooid werd, groeide geen onkruid meer, een wondermiddel. Vanaf 1973 ging de zinkindustrie over op een ander procedé, elektrolyse, waarbij geen assen meer vrijkomen.

Figuur 102 semiverhard 'open' karrenspoor (Fugro info september 2009)

Toen na een tijdje planten en bomen het langs de wegen slechter gingen doen, veranderde de positieve houding ten opzichte van zinkassen. Men begon zich af te vragen, wat voor gevolgen het kon hebben voor het grondwater. De assen bevatten Zink, Cadmium, Koper en Lood, en daar waren de negatieve effecten op de gezondheid onderhand wel van bekend. Er 106


werd gevreesd voor hand-mond contact met het stof door spelende kinderen en een besmetting van de moestuinen. Ook zou opwervelend stof verspreid kunnen worden en door het vee ingeademd worden.

Figuur 103 Voorlichting over de sanering van zinkaswegen

Uiteindelijk is besloten om tot sanering over te gaan. Het ABdK (Actief Bodembeheer de Kempen) inventariseerde de zinkaswegen en verdeelde ze in open en gesloten wegen. Bij open wegen liggen de zinkassen aan de oppervlakte. In totaal ging het om 40 km open zinkaswegen. Er is begonnen met een sanering daarvan, die in 2015 afgerond dient te worden

107


Figuur 104 Nederlands deel van het te saneren gebied

108


Duurzame energie 18 september 2013 Stof wordt nou niet bepaald geassocieerd met energiek. Eerder het tegenovergestelde. Als iets ongebruikt blijft, verdwijnt het langzaam onder het stof. Stof heeft ook niks met energie, integendeel. Zwevend stof zorgt ervoor, dat zonlicht weerkaatst wordt en de aarde koeler blijft dan met een schone atmosfeer (zie ook Stof en Klimaat van 27 maart). Dat is misschien wel handig om de opwarming van de aarde af te remmen, maar het wordt vervelend, als je juist energie wilt verzamelen. Daar kan de kassenteelt in het Westland en de IJmond over meepraten. In het verleden kon de opbrengst wel eens 20 % lager zijn, omdat de kassen bedekt waren met een laag stof. Voor zonnepanelen kan het ook heel lastig zijn. In ons klimaat worden de panelen nog wel eens schoongeregend, maar ook bij een kort verblijf kan het stof voor krassen zorgen., die de lichtdoorlatendheid verlagen. Sommige schoonmaakbedrijven zijn uitgerust met speciale apparatuur om het stof te verwijderen. Dat scheelt 15 tot 20 % opbrengst, zeggen ze. Ik heb het niet nagerekend.

Figuur 105 Schoonmaken van zonnepanelen

De hele planeet Mars is in feite een woestijn. Een eventuele kolonie daar moet het van zonneenergie hebben en die zitten dus ook met dat stofprobleem. Hiervoor hebben ze een oplossing ontwikkeld: een lichtdoorlatende laag van op elektriciteit reagerend materiaal over het paneel. Een schakeling checkt met een sensor of er teveel stof op ligt en zo ja, dan stuurt het een elektromagnetische golf door dat materiaal en het stof wordt van het zonnepaneel afgeklopt. Twee minuten reinigen is al voldoende. Dit gebruikt veel minder stroom dan het paneel oplevert. Deze techniek wordt nu geschikt gemaakt om op grote schaal in woestijnen op aarde te gebruiken.

109


Figuur 106 zonnepanelen in de woestijn

Windmolens houden van een kleine ruwheidslengte en een hoge windsnlheid en dat zijn precies de omstandigheden, waar ook zandstormen goed in gedijen. In Ocotillo, Californië, VS kan men daar over meepraten. De aanleg van een windmolenpark leidde daar dit voorjaar tot zandstormen, de laatste op 25 augustus, die deden denken aan de Dust Bowl van de jaren dertig van de vorige eeuw; toen werden in het zuidwesten van de Verenigde Staten door droogte uitgestrekte akkerlandgebieden geteisterd door zandstormen, wat leidde tot massale bevolkingsevacuaties. De toename van het aantal zandstormen in de laatste jaren worden door sommigen geweten aan de klimaatverandering, door anderen aan de aanleg van windmolenparken en zonnepaneelparken, die met name in Texas en Arizona grote oppervlakten beslaan. Dat zal de discussie tussen deniers en believers van de klimaatverandering behoorlijk polariseren. De zandstormen zouden de zgn. Valley Fever kunnen verspreiden, schimmelsporen, die ernstige gezondheidsklachten veroorzaken tot de dood aan toe bij gevoelige personen.

Figuur 107 Windmolens in een zandstorm (Ocotillo, California VS)

110


Windmolens hebben ook last van stof. Ook hiervoor geldt, dat dat in ons klimaat wel meevalt, maar in droge, woestijnachtige gebieden ligt dat anders. Het rendement van een windmolen is sterk afhankelijk van de vorm en gladheid van de wieken. Om dat te modelleren wordt de luchtstroom als een continuüm beschouwd. Voor luchtdeeltjes werkt dat prima, maar in een zandstorm heb je te maken met stofdeeltjes, die zich weinig aantrekken van die stroming.

Figuur 108 Windstroming rond een wiek

Als het stof op de wieken blijft plakken, wordt ook het nauwkeurig berekende profiel verstoord. Er zijn sproeisystemen ontwikkeld, die een straal water produceren op het moment, dat een wiek passeert. Dat zullen we in Nederland wel niet nodig hebben.

Figuur 109 Windmolens bij Houten (foto J. Elberse, www.uwind.nl)

111


Fugitive or diffuse What’s in a word? 25 september 2013

Figuur 110 The Fugitive. Televisieserie van 1963 tot 1967

In mijn jeugd begon mijn favoriete televisieserie met een rennende man, waarover de tekst The Fugitive kwam, waarop ik met mijn toenmalige kennis van de Engelse taal luidkeels riep: De Fuggetaaif’! Vanaf de eerste seconde kon je zien, dat dit een verschrikkelijk spannende serie was. Een man, ten onrechte beschuldigd van de moord op zijn vrouw en ter dood veroordeeld, was op de vlucht voor de politie en probeerde terloops de echte moordenaar te vinden. Toen een oudere broer me er op wees, dat je het uit moest spreken als Fjoedjitif, vond ik het al een stuk minder spannend – gecorrigeerd worden door je broer is nooit leuk en per definitie onterecht - , maar ik bleef de serie trouw. Ik kon toen niet bevroeden, dat ik veertig jaar later in een Europese werkgroep zou zitten met de naam ‘Fugitive and diffuse emissions of common concern to industry sectors’. De werkgroep hield zich zowel met gassen als met stof bezig. Die naam was al verzonnen, toen ik in de werkgroep kwam, en ik ging er van uit, dat daar goed over nagedacht was. Ik maakte me er dan ook niet druk over, wat dat nou precies betekende. Nog eens tien jaar later word ik uitgenodigd voor een workshop in Stockholm. Onder andere wordt me gevraagd uit te leggen, wat nu eigenlijk het verschil tussen diffuse en fugitive is. Nu wordt het toch eens tijd om uit te zoeken, waar het precies over gaat. Als je het letterlijk gaat vertalen naar het Nederlands, vind je voor diffuse termen als ongelijkmatig verspreid (van licht) en verward; fugitive wordt voortvluchtig. Het onderscheid is me nog steeds niet helemaal duidelijk, al lijkt het bij fugitive meer om een beweging te 112


gaan. Als het dan gaat om gassen en stof, denk ik dan meteen aan de wind als drijvende kracht. De term voortvluchtig suggereert ook, dat er iets gebeurt, dat eigenlijk niet de bedoeling is. Diffuse beschrijft meer een verwarde toestand, terwijl fugitive verwijst naar een, weliswaar onduidelijke, bron. Laten we maar eens gaan googlen. Niet dat dat nou direct de waarheid oplevert, maar om te zien hoe anderen ermee worstelen. Op zoek naar diffuse emission krijg ik vrijwel allemaal verwijzingen met betrekking tot straling. Pas op de derde pagina gaat het over gas en stof. Het heet diffuse or fugitive emission. Zo schiet het niet erg op. Er wordt gesproken van lekken, morsen en verwaaiing. Het verschil tussen diffuse en fugitive wordt niet duidelijk. Op zoek naar diffuse dust gaat het vrijwel uitsluitend over kosmisch stof. Één keer verwijst het naar de stofemissie van open opslagen bij de staalindustrie, geschreven door Fransen. Nou heb ik niks tegen Fransen, maar Engels is niet hun moedertaal. De term fugitive dust verwijst uitsluitend naar het stof, waar wij het doorgaans over hebben. Mijn conclusie is, dat diffuse en fugitive door elkaar gebruikt worden, maar dat de term diffuse meer gebruikt wordt bij gassen en fugitive meer bij stof. Ik ben benieuwd, wat ze er in Stockholm van zullen vinden. Dan is er nog het Nederlandse probleem, hoe we fugitive dust moeten vertalen. Dan moet ik toch eerst even mijn ergernis kwijt over het Nederlandse woord stof. Als je in het Engels dust zegt, of in het Duits staub, dan weet iedereen precies, waar je het over hebt. Zo niet in het Nederlands. In het Nederlands heet het stof, maar dat woord heeft meerdere betekenissen, zoals materie, textiel, weefsel en goed. Net zo merkwaardig is het werkwoord ‘stoffen’. Dat betekent niet alleen afstoffen, maar ook pochen, smoren, sudderen, pruttelen. Wat is dat voor misplaatste zuinigheid? Eskimo’s gebruiken wel twintig woorden voor sneeuw en wij gebruiken één woord voor meerdere, uiteenlopende betekenissen. Waren de woorden op? Als dit weblog over stof in de breedste zin van het woord gaat, dan kan het ineens bijna overal over gaan. Wees gerust, ik zal het alleen over de Nederlandse vertaling van het Engelse dust of het Duitse staub hebben. Het schept natuurlijk wel ruimte voor woordspelingen. Iedere nieuwkomer in het stofwereldje gebruikt wel eens de uitdrukking ‘stof tot nadenken’ voor een rapport of een lezing. Dat moet kunnen, maar laat het wel bij die ene keer. Houd een beetje rekening met de al wat oudere vakgenoten, die dat al tot vervelens toe hebben moeten aanhoren. Blijft over de term fugitive. In de vertaling van het NEN (Nederlands Normalisatie Instituut) van eerdergenoemde Europese werkgroep heet het ‘Vluchtige en diffuse emissies van gemeenschappelijk belang voor industriesectoren’. Vluchtig is niet correct. Dat is in het Engels volatile. Vluchtig stof is vooral secundair stof, dat in de lucht gevormd wordt uit gassen, zoals ammoniumnitraat. Het stof wordt niet als zodanig geëmitteerd. De norm zelf, die deze werkgroep produceerde, NEN-EN 15445,: ‘Qualification of fugitive dust sources by reverse dispersion modeling’ wordt vertaald met ‘Schatting van verwaaiende stof emissiewaarde met behulp van reverse dispersion modeling’. Daar kan ik me al beter in vinden, al is het een kromme zin. Ik houd het ook op verwaaiend stof. Niet dat dat nu zoveel zegt, want alle stof verwaait immers, maar het geeft aan, dat de herkomst onduidelijk is. Bovendien komt verwaaiend qua klank nog aardig in de buurt van fuggetaaif.

113


Gletsjers 2 oktober 2013 In 2007 concludeerde IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), dat in 2035 de gletsjers in de Himalaya verdwenen zouden zijn. In 2009 moesten ze hierop terugkomen. Dit werd door klimaatsceptici aangegrepen als bewijs, dat IPCC de Climate Change sterk overdreef (Foutje? Bedankt!), en dat is weer reden voor IPCC om nog zorgvuldiger en nog uitgebreider het bewijs te leveren. De Climate Change is nu opgeschoven van zeer waarschijnlijk naar uiterst waarschijnlijk: 95 % kans, dat de mensheid het klimaat beïnvloedt Onderhand begint men zich af te vragen of alle energie, die er nu ingestoken wordt om het absolute bewijs te leveren, wat niet zozeer wetenschappelijk als wel politiek vereist wordt, niet beter aangewend kan worden om te werken aan oplossingen. Maar even terug naar de gletsjers in de Himalaya. Zo snel als 1935 zal het niet zijn, maar dát ze krimpen is duidelijk. Veel mensen zijn voor hun drinkwater afhankelijk van deze gletsjers. Als ze verdwijnen, zou dat rampzalig zijn. Afgelopen maand was de IPCC weer bijeen, in Stockholm. De toekomst van de gletsjers zal binnenkort in hun eindrapport beschreven worden Ik heb in dit weblog al een paar keer beweerd, dat stof de opwarming van de aarde vertraagt (stof en klimaat 27 maart, duurzame energie 18 september). Voordat iemand mij terechtwijst, zal ik nu zelf maar een kanttekening maken. Stofdeeltjes en wolken in de lucht reflecteren zonlicht. Het reflecterend vermogen wordt albedo genoemd. Het geeft aan hoeveel procent van het licht gereflecteerd wordt.

Figuur 111 Afkoeling door reflectie van het zonlicht door stof, wolken en sneeuw

Zolang stofdeeltjes in de lucht zweven verhogen ze het albedo van het aardoppervlak en hebben ze een afkoelend effect. Het wordt wat anders als het stof neerslaat. Net uitgeblazen sigarettenrook reflecteert licht en ziet er daarom uit als een witte wolk. Het wordt wat anders, als het neerslaat op het behang. Als zich na verloop van tijd voldoende stof verzamelt, gaan we de echte kleur van de rook zien en die is toch echt zwart.

114


Vers gevallen sneeuw heeft het hoogste albedo; het kan tot 85 % van het zonlicht reflecteren. Hoge wolken zoals cumulostratus zitten daar net onder. De laagste reflectie hebben water, donkere grond en bos. Roet staat niet in het schema, maar heeft zo mogelijk een nog lager albedo.

Figuur 112 Het albedo ofwel het reflectievermogen van diverse oppervlakken.

Dat stof op sneeuwvlaktes neerslaat, is niets nieuws. Dat gebeurde al met woestijnstof, vulkaanstof en later landbouwstof. Dit wordt sinds 1870 cryoconiet genoemd en is voor het eerst beschreven op Groenland. Het stof slaat regelmatig neer op de sneeuw en blijft daar een tijdje in opgesloten. Als de sneeuw gaat smelten, blijft het stof achter aan de oppervlakte. Doordat het stof meer licht absorbeert en daardoor de sneeuw sneller smelt, ontstaan er gaten, geulen en beken in het sneeuwlandschap, die geïsoleerde ecosysteempjes vormen.. Waarom zoeken die stofdeeltjes juist die sneeuw op om neer te slaan? Nou, dat doen ze niet. Ze slaan overal neer, ook in de oceanen en op de andere continenten. Wat wel meespeelt is de zogenaamde thermoforese. Net zoals lucht boven een warm oppervlak opstijgt, daalt de lucht boven een koud oppervlak. Daardoor is de snelheid, waarmee het stof neerslaat, op een koud oppervlak relatief hoog. Het cryoconiet bestaat dus uit stof, dat in het verleden is neergeslagen, en dat, zodra sneeuw gaat smelten, zijn effect op het albedo uitvoert, als een vergeten landmijn, die lang na de oorlog nog zijn slachtoffers maakt.

115


Figuur 113 Cryoconiet, stofneerslag op sneeuw, op Groenland

In de periode 1860-1930 vond een gigantische krimp van de gletsjers in de Alpen plaats. Heel merkwaardig, omdat in dezelfde periode de temperatuur juist afnam. In de negentiende eeuw nam de industriële kolenstook in Europa gigantisch toe. Zolang de uitgestoten roetdeeltjes in de lucht zweefden, zorgden ze voor afkoeling, maar eenmaal neergeslagen gebeurde het omgekeerde: het albedo werd kleiner en het object warmde op. Dit effect is het sterkst merkbaar op objecten met een hoog albedo en dat zijn de gletsjers. In Europa is de kolenstook gelukkig afgenomen. De volgende figuur toont de huidige neerslag van roet in Europa, Azië en Afrika.

116


Figuur 114 Jaargemiddelde neerslag van roet

Echt vertrouwenwekkend is het allemaal niet. We zien de grootste neerslag juist in de Himalaya, waar de witte sneeuw bedekt wordt door roet.

Figuur 115 Vervuilde gletsjer. Uit: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-24208687

Voor een deel is de roet daar afkomstig van kooktoestellen, die sprokkelhout en mest als brandstof hebben. De verbranding in de traditionele toestellen is zeer inefficiënt en levert veel roet, in eerste instantie bedreigend voor de gezondheid van de plaatselijke bevolking en vervolgens voor het albedo van de gletsjers.

117


Figuur 116 Traditioneel kooktoestel. Uit: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-24208686

Er is een uitgebreid hulpprogramma gestart om hierin verbetering te brengen. Er worden nieuwe kooktoestellen verspreid, die het hout en de mest eerst omzetten in gas, voordat het verbrand wordt. De bevolking kan de traditionele brandstoffen blijven gebruiken, maar nu met een hogere efficiëntie en zonder de nadelige effecten op de gezondheid en de gletsjers.

118


Storten 9 oktober 2013 Storten van bulkgoed behoort tot de meest zichtbare stofbronnen. Daar zijn een aantal redenen voor. Ten eerste is het heel geconcentreerd in de ruimte. Waar gestort wordt, zijn installaties aanwezig, waaraan de stofwolk afgemeten kan worden. Ter vergelijking: verwaaiing op een opslagplaats vindt veel meer verspreid plaats zonder duidelijke referentie. Bij discontinu storten is het ook nog eens geconcentreerd in de tijd. Er komt maar eens in de anderhalve minuut een wolk vrij, vaak goed zichtbaar, ook als de stofuitstoot helemaal niet zo groot is. Er zijn twee belangrijke mechanismen, die zorgen voor de uitstoot, windsift en bounce off. Windsift is het uitwaaien van stof uit de vallende stroom. Dit wordt al eeuwenlang gebruikt bij het dorsen van graan, waarbij het veel lichtere kaf weggeblazen wordt. Bij continu storten zorgt dit meestal grotendeels voor de stofuitstoot, als het waait tenminste. Verder is de storthoogte van belang, omdat dit het traject is, waarover de wind vat heeft op het bulkgoed. Een schatting van de stofemissie is:

Stofemissie = 0,1 x storthoogte x windsnelheid

Figuur 117 Windsift bij continu storten

Uitgangspunt hierbij is de stofwaarnemingsdrempel van 0,1 g/m2. 119

(g/s)


Bij discontinu storten zoals met een grijper is windsift minder belangrijk. Alleen bij hoge windsnelheden wordt het storten stilgelegd. Omdat steeds een flinke hoeveelheid gedumpt wordt, is een groot deel van de wind afgeschermd. Nu is bounce off meer van belang. Bij het neerkomen ontwijkt lucht, die het stof meeneemt. Verder speelt de energie van de vallende bulk een rol, maar een grotere storthoogte zorgt er vooral voor, dat de hoeveelheid zeer grof stof toeneemt. Voor fijnstof en grofstof is de storthoogte niet zo belangrijk. Bij discontinu storten is de frequentie van het storten van belang en de omvang van de stofwolk. Een schatting van de stofemissie is:

Stofemissie = 0,1 x wolkhoogte x wolkbreedte x frequentie

Figuur 118 Bounce off bij discontinu storten

120

(g/s)


Dustviewer 16 oktober 2013 Begin jaren tachtig van de vorige eeuw startte het Nationaal Onderzoekprogramma Kolen, dat er voor moest zorgen, dat er in Nederland weer meer kolen gebruikt kon worden zonder de negatieve effecten op het milieu, zoals we die in het verleden meegemaakt hadden. Dit was een direct gevolg van de oliecrisis in de jaren zeventig. Toen we beseften, dat we toch wel erg afhankelijk waren van de olie uit het Midden-Oosten, gingen we op zoek naar een diversificatie van energiedragers. Kolen hoorde daar ook bij. Een deelprogramma heette Opwaaiend Stof en richtte zich op de mogelijke milieuproblemen door zwevend stof. Er werd toen vooral gedacht aan hinder door stofneerslag. Op zoek naar de meest geschikte meetapparatuur stond in eerste instantie de Rotorod Sampler centraal.

Figuur 119 de Rotorod Sampler

Het is een klein, simpel apparaatje, dat vooral gebruikt werd in de aërobiologie, om stuifmeel op te vangen. Een motortje draait een U-vormig staafje in het rond. De verticale stukken vangen het zwevend stof op door inertiële impactie. Door hun traagheid kunnen de stofdeeltjes de staafjes niet ontwijken. Omdat het geen inlaat heeft, kan het ook geen stof verliezen op de inlaat en is het prima geschikt om grofstof te meten. Het is veel gebruikt als referentie bij veldonderzoek naar andere stofmeters. Het is alleen geschikt voor kortdurende metingen, in de orde van een uur. In de loop der jaren, bij de opkomst van stofmonitoren en automatische filterwisselsystemen, is het in de vergetelheid geraakt. Het meetprincipe blijft ijzersterk. De uitvoering zou echter wat praktischer kunnen.

121


In 1996 en 1997 werd een uitgebreid stofonderzoek in de Rotterdamse haven gehouden. Het doel was te onderzoeken, of je de stofuitstoot kon schatten op basis van zichtbare stofpluimen. Daarvoor werden diverse grofstofrecorders bij overslagbedrijven geïnstalleerd. Bij de grofstofrecorder wordt een luchtstroom langs een stilstaande strip gestuurd. Het stof wordt opgevangen op de strip. Het meetprincipe is hetzelfde als dat van de Rotorod Sampler: inertiële impactie. Een medewerker van het overslagbedrijf verbaasde zich er over, dat je het zwarte stof zo snel op die witte strip zag. Voor mij was dat niks bijzonders, maar om een of andere reden bleef die opmerking toch in mijn geheugen hangen. Aan het eind van het onderzoek werden onder andere de volgende conclusies getrokken: - Een stofpluim kun je beschouwen als een oppervlak met een zekere stofbedekkingsgraad. Aan de rand van de pluim zit je op de waarnemingsdrempel van 0,1 g/m2. - De omvang van stofwolken bij overslag en bij verkeer zijn een goede maat voor de stofuitstoot. Verwaaiing van een opslagterrein is niet goed in te schatten, omdat de uitstoot over een groot oppervlak plaatsvindt. Op zich duidelijke conclusies, maar het betekent wel, dat verwaaiing niet snel is in te schatten. Dat is niet bevredigend en vraagt om een oplossing. Toen kwam die verbazing van de medewerker van het overslagbedrijf weer bij me naar boven. Natuurlijk! Je moet het stof van een grotere hoeveelheid lucht concentreren om boven de waarnemingsdrempel uit te komen! En dan zijn we weer terug bij de Rotorod Sampler. Nu is de Rotorod Sampler prima te gebruiken in een wetenschappelijk onderzoek, maar een beetje onpraktisch voor een snelle controle in het veld. Dat moet beter kunnen. Zo’n idee laat je niet meer los en in een paar dagen was de Dustviewer geboren. Begin jaren tachtig was het er allemaal nog niet, maar nu zijn het dagelijkse gebruiksvoorwerpen. Als motortje in het veld gebruik je natuurlijk een accuboormachine. Het toerental controleren? Daar hebben we nu een fietscomputer voor. Toch te zwaar om tien minuten in je hand te houden, net als je fototoestel? Je raadt het antwoord al, een camerastatief. Als aanvulling op mijn twee linkerhanden vond ik een paar rechterhanden bij een buurjongen, die het allemaal in elkaar knutselde.

122


Figuur 120 De Dustviewer

Figuur 121 Fietscomputer op de Dustviewer

Bij de Dustviewer draait de strip radiaal, anders dan bij de Rotorod Sampler. Dat heeft bepaalde redenen. Aan de uiteinden wordt het meeste stof verzameld. Daar passeert de meeste lucht. Dichter naar de as toe neemt het af. Op een bepaalde straal is het stof nog net of net niet zichtbaar. Daar zit je op de waarnemingsdrempel. Nu kun je de grofstofconcentratie schatten met:

123


C = 10 /(X . TRP) C is de grofstofconcentratie in µg/m3. X is de relatieve straal op de strip, waar het stof nog net zichtbaar is. Als dat bijvoorbeeld halverwege is, dan is dat 0,5. TRP is de afgelegde afstand op de fietscomputer in km van het uiteinde van de strip. Het verzamelde stof kun je niet alleen visueel beoordelen. Je kunt het ook afspoelen en op een filter verzamelen, om het te wegen of om chemische analyses uit te voeren. Voor je dat doet, bekijk het dan eerst onder de microscoop om met automatische beeldanalyse de deeltjesgrootteverdeling te bepalen.

Figuur 122 De stofdeeltjes op een Dustviewer strip

Het is om te duizelen, wat je al niet met dit apparaat kunt. Houdt het dan nooit op? Nee, het gaat gewoon door. Goed, ik zal nog één voorbeeld geven. Dan stop ik er mee. Ik had al gezegd, dat de hoeveelheid verzamelde stof afneemt, naar gelang je dichter bij de as komt. Logisch, daar komt minder lucht langs. Dat betekent ook, dat de luchtsnelheid daar lager wordt en dus de afscheidsdiameter (welke deeltjes nog wel en niet meer afgevangen worden) verschuift naar een hogere diameter. Dit betreft de aërodynamische diameter. Wat je vaststelt met beeldanalyse is de optische diameter. Op deze manier kun je een verband vaststellen tussen optische en aerodynamische diameter.

124


Figuur 123 Het vangstrendement van de Dustviewer versus de aërodynamische diameter

Als ik voor een onderzoek aan kom fietsen met mijn rugzak zie ik nog al eens gefronste wenkbrauwen. Het wordt er niet beter op, als de inhoud (boormachine, fietscomputer en camerastatief) zichtbaar wordt. Dat went. Het belangrijkste is toch de opluchting bij het bespreken van het rapport. De Dustviewer zal wel altijd het lelijke eendje blijven onder de stofmeters, maar je kunt er een verdomd eind mee komen.

125


The Dust Bowl 23 oktober 2013

Figuur 124 Destitute pea pickers in California (foto: Dorothea Lange)

Sommige foto’s groeien uit tot het gezicht van een dramatische gebeurtenis. Zodra het over de Vietnam oorlog gaat, zie je direct die foto van het naakte meisje voor je, vluchtend voor de napalm. In de jaren dertig was bovenstaande foto het gezicht van een ander groot drama: de Dust Bowl. Bij de kolonisatie van de Verenigde Staten werden de Great Plains in het centrum van het land in eerste instantie overgeslagen. Deze grote, droge vlakten met enkel dor gras werden niet aantrekkelijk genoeg gevonden om te cultiveren. Begin twintigste eeuw veranderde dat. Door de spoorlijnen werd het goed bereikbaar en de mechanisatie maakte het mogelijk grote oppervlakten te bewerken. Toevallig was het ook nog een buitengewoon natte periode, waardoor de redelijk vruchtbare grond als akkerland tot bloei kwam. Er werd zelfs een oorzakelijk verband gelegd tussen de landbewerking en de neerslag: ‘De regen volgt de ploeg’. Daar kwam ook nog eens bij, dat door de eerste wereldoorlog en de Russische revolutie de prijzen van landbouwproducten gigantisch stegen. Het kon niet meer op.

126


Figuur 125 The Dust Bowl

In 1930 veranderde dat plotseling. De intensieve bewerking had de grond uiterst stuifgevoelig gemaakt. De dertiger jaren vormden een periode met uitzonderlijke droogte en het gebied werd geteisterd door gigantische stofstormen. De oogsten mislukten, de huizen werden verwoest en velen stierven als gevolg van ondervoeding of stoflongen. 2,5 miljoen mensen ontvluchtten het gebied. Een groot deel ging naar California, waar die andere crisis, the Great Depression. er voor zorgde, dat ze het nauwelijks beter kregen dan thuis, getuige de eerste foto. Ze stonden daar bekend als Okies, omdat ze onder andere uit Oklahoma kwamen.

Figuur 126 Stofstorm in the Dust Bowl

Halverwege de jaren dertig werd een nationaal plan gestart om de erosie te bestrijden. Er werden bomen aangeplant en er vond organische bemesting plaats.

127


De Dust Bowl inspireerden schrijvers als John Steinbeck (Of Mice and Men) en singersongwriters als Woody Guthrie (Dust Bowl Ballads). Guthrie was zelf een Okie; zijn liederen zijn grotendeels autobiografisch. Onder andere zijn lied ‘Do Re Mi’ gaat over de Dust Bowl. Het wordt prachtig ingeleid en vertolkt door Ry Cooder op http://www.youtube.com/watch?v=4IJweR1d0dE.

Figuur 127 Do Re Mi van Woody Guthrie

128


Pars pro toto 30 oktober 2013

Figuur 128 Venus van Milo (Louvre, Parijs)

Iedereen, die de Venus van Milo ziet, krijgt wel het gevoel, dat er iets ontbreekt. Logisch. We weten allemaal, hoe een menselijk lichaam er uit ziet en, wat we hier zien, is niet compleet. Er zijn talrijke pogingen gedaan om het oorspronkelijke beeld te reconstrueren. Hier volgen er enkele.

Figuur 129 Reconstructies van de Venus van Milo

De reconstructies komen niet helemaal met elkaar overeen. We onderscheiden daarbij drie facetten. Dat er oorspronkelijk armen aan het beeld hebben gezeten is hoogst waarschijnlijk. Wat precies de pose was is al wat minder duidelijk. Tussen de veronderstelde attributen is 129


helemaal geen overeenkomst. Ander gezegd: de correlatie tussen lichaam en armen is hoog, tussen lichaam en pose matig en tussen lichaam en attributen laag. Attributen zijn ook niet eigen aan het lichaam. (N.B. in de buurt van het beeld is nog een stuk gevonden met een hand en een appel. Mede om historische redenen is de reconstructie links dus het meest waarschijnlijk, waarbij de linkerhand dan op een sokkel zou rusten) Bij het meten van stof maken we in feite dezelfde overwegingen. Ieder stofmeetapparaat meet maar een bepaalde groottefractie van het aanwezige stof. Kunnen we dan toch nog uitspraken doen over andere groottefracties? Dat hangt er van af. Namelijk, of de fracties wel gecorreleerd zijn. Laten we beginnen met de Whitby verdeling. Eind jaren zestig produceerde Whitby onderstaande grootteverdeling van het zwevend stof. Het laat drie modi zien, waarbij de kleinste twee onderling veel uitwisselen. De bronnen van deze deeltjes zijn vooral van chemische aard zoals verbranding en smogvorming. De grotere deeltjes zijn vooral van mechanische oorsprong. De scheiding tussen deze twee typen deeltjes ligt ongeveer bij 2 µm.

Figuur 130 Whitby deeltjesgrootteverdeling

De groottefractie van een meetapparaat is normaal gesproken niet gebaseerd op de oorsprong van de deeltjes, maar op het effect. De meest gebruikte afscheiding ligt bij 10 µm. omdat alle kleinere deeltjes, het fijnstof ofwel PM10, het ademhalingssysteem kunnen binnendringen en invloed hebben op de gezondheid. De afscheiding bij 2,5 µm wordt steeds meer gebruikt, omdat juist het ultrafijn stof, PM2,5, de grootste gezondheidseffecten hebben. Deze afscheiding ligt ongeveer bij die tussen chemische en mechanische oorsprong. De correlatie 130


tussen PM2,5 en alles boven 2,5 µm is daarom ook laag. Van de deeltjes groter dan 2,5 µm gedraagt alles zich bij de bron ongeveer hetzelfde tot een diameter van 70 µm. Ze verwaaien tegelijkertijd of worden door andere krachten in de lucht gebracht. Boven 70 µm gaat dat weer afwijken, omdat er dan grotere krachten nodig zijn om de deeltjes in beweging te krijgen. Naast PM2,5 en PM10 wordt ook wel de groottefractie TSP (Total Suspended Particulate) gebruikt. Deze term is in de loop der jaren nogal verwaterd. In de jaren zeventig was het gekoppeld aan de EPA High Volume Sampler. Volgens afspraak werd dit beschouwd als totaalstof, terwijl er helemaal geen afspraken bestonden, tot welke diameter men deeltjes nog tot zwevend stof rekende. Later bleek uit studies, dat TSP ongeveer overeenkomt met PM40 (alles kleiner dan 40 µm). Ook andere meetapparaten gingen de term TSP gebruiken. Dat houdt meestal in, dat er geen voorafscheiding plaatsvindt. Alles, wat op een of andere manier binnen komt waaien, werd als TSP beschouwd. Bij veel apparaten is dat in de praktijk niet meer dan PM20. TSP laat ik daarom maar het liefst buiten beschouwing. Om grofstof (alles groter dan 10 µm) te meten is het zinvoller om de Grofstofrecorder te gebruiken. Hiermee wordt ook de deeltjesgrootteverdeling bepaald. Dat heeft het voordeel, dat er ook een afscheiding bij 70 µm gelegd kan worden. Voor kortdurende metingen is ook de Dustviewer geschikt.

Figuur 131 Meetapparaten voor PM2,5 (Osiris en Grimm), PM10 (Teom, Osiris, Grimm en Kleinfiltergerät) en grofstof (Grofstofrecorder)

Om al het stof te meten heb je dus eigenlijk altijd meerdere apparaten nodig. Om praktische redenen kun je ook voor een andere oplossing kiezen. Als je de uitstoot van een lokale bron wilt vaststellen met RDM (Reverse Dispersion Modeling) kun je de fractie groter dan 70 µm eigenlijk wel weg laten. Die slaat zo snel neer, dat terugrekenen naar de bron al vrij 131


onnauwkeurig is. Dan wordt de uitstoot gebaseerd op die paar deeltjes, die nog zijn blijven zweven. Bovendien dragen ze nauwelijks bij tot hinder in de omgeving. Zo, dat schiet lekker op. De fracties van 2,5 tot 10 µm en van 10 tot 70 µm zijn sterk gecorreleerd. Ze komen van dezelfde bron en worden tegelijkertijd uitgestoten. Als je de verhouding eenmaal vastgesteld hebt, hoef je verder maar een van de twee fracties te meten. Lees hiervoor ook ‘Kentallen’ uit het menu van deze website. PM2,5 moet je toch al apart meten, omdat het daarbij over een ander type bron gaat. Een apparaat, dat simultaan PM2,5 en PM10 meet, is dus ideaal. Laat dit type apparaat nou ook nog eens het goedkoopste en meest praktische zijn! OK, het vergt wat extra aandacht wat betreft kalibreren, maar daar kan altijd wel een oplossing voor gevonden worden.

132


De moestuin 6 november 2013 Tuinieren is al bijna veertig jaar een grote hobby van me. Er gaat niets boven verse, zelfgekweekte, onbespoten groente. Onbespoten? Dat hoop je tenminste, want weet jíj wat er allemaal met de wind of de regen in je tuintje terechtkomt? Daar werd ik in 1986 hardhandig mee geconfronteerd, toen er op de radio gewaarschuwd werd om de groenten uit je volkstuintje voorlopig toch maar niet te nuttigen. Chernobyl. Radioactieve deeltjes, tussen de 0,3 en 1,5 µm verspreidden zich over vrijwel heel Europa, waar ze vroeg of laat uitregenden. Via gewassen, zowel voedsel als veevoer, kon het in de voedselketen komen. Bij moestuinen speelt dan ook nog een rol, dat de eigenaar zijn voedsel van een klein stukje grond haalt. Als zo’n stukje extra wordt verontreinigd, dan wordt die persoon ook extra zwaar belast.

Figuur 132 Radioactief stof in Europa na de ramp in Chernobil

In 1986 kwamen we er wat Chernobil betreft nog vrij goed van af. Toen speelde al jaren de discussie over lood in de benzine. Tetra-ethyllood werd al vanaf 1921 als antiklopmiddel aan de benzine toegevoegd. Dat was de belangrijkste bron voor lood in menselijk lichaam. Juist volkstuintjes werden door Rijkswaterstaat toegestaan langs de snelwegen, toch een simpele vorm van bermbeheer. De looddeeltjes zijn een stuk groter en slaan dicht bij de snelweg neer. Vooral bladgroenten moeten het dan ook ontgelden. Het lood kon teruggevonden worden in het bloed van volkstuinders, maar om een schadelijke dosis te krijgen moest je wel heel veel, liefst ongewassen bladgroenten eten. Inmiddels zijn er wel alternatieve antiklopmiddelen te verkrijgen. Vanaf 2000 is benzine helemaal loodvrij.

133


Figuur 133 Volkstuintjes langs de snelweg

De jarenlange neerslag van zware metalen heeft ook gezorgd voor bodemverontreiniging. Wanneer deze door planten opgenomen worden, dan komt het alsnog in de voedselketen. Naast lood verdient ook cadmium de nodige aandacht. Tot 1973 werd door de zinkindustrie in de Nederlandse en Belgische Kempen onder andere cadmium uitgestoten. Dat is nog steeds terug te vinden in de bodem.

134


Figuur 134 Cadmium in de Nederlandse bodem

Cadmium wordt vooral door gewassen als sla, andijvie en spinazie opgenomen, als deze op zure grond geteeld worden. Juist de zandgronden in de Kempen kunnen zuur zijn. ABdK (Actief bodembeheer de Kempen) adviseert boeren en volkstuinders, hoe ze hun grond kunnen laten onderzoeken en met welke bemestingsmaatregelen de hoeveelheid cadmium in de gewassen beneden de Europese norm blijft.

135


De vingertest 13 november 2013

Figuur 135 De vingertest

Vingers zijn letterlijk handige meetinstrumenten. Tal van testen maken daar dan ook gebruik van. De schuimkraag op je bier test je met twee vingers. In het onderwijs wordt de vijfvingertest gebruikt om te weten, of een boek niet te moeilijk voor jou is. De bekendste vingertest is, denk ik, toch wel die om stof te meten. Bij de eenvoudigste vingertest strijk je met de vinger over een object en bekijk je, of de vingerstreek op het object zichtbaar is. Als dat het geval is, dan heeft de stofneerslag de waarnemingsdrempel overschreden. Dat wil zeggen, dat er genoeg stof ligt om een vuil van een schoon oppervlak te onderscheiden. Het hangt van het contrast tussen stof en ondergrond af, het zichtvermogen van de waarnemer en de soortelijke massa van het stof af, wat de waarnemingsdrempel precies is. Voor wie niet van te veel cijfers achter de komma houdt, is 0,1 g/m2 een goede richtlijn. Bij een zichtbare vingerstreek ligt er dus minimaal 0,1 g/m2. Maar wat kun je daar nou mee? Nou, misschien meer dan je denkt, vooral als je over een reeks metingen beschikt. Dan kun je denken aan een ruimtelijke reeks of een tijdreeks. Een ruimtelijke reeks bestaat uit een reeks metingen, die tegelijkertijd op verschillende plaatsen wordt uitgevoerd. Als je in de buurt wel eens last hebt van stofneerslag, spreek dan met een aantal buurtbewoners af om de test op hetzelfde tijdstip uit te voeren. Dat betekent: een oppervlak (raam, vensterbank, tuintafel) op hetzelfde moment schoonmaken en precies na een etmaal de vingertest uitvoeren. Zie je geen verschil tussen vuil en schoon, dan is het een min; zie je wel verschil, dan is het een plus. Zet de metingen op een kaart. De lijn rond de plusjes is de isocontourlijn van 0,1 g/m2. Een stofneerslag van 0,1 g/(m2.dag) wordt wel beschouwd als de hinderdrempel. Wil je weten, waar het stof vandaan komt? Bepaal de windrichting en in het bovenwindse puntje van de contourlijn ligt de bron. Het is zelfs mogelijk om de hoeveelheid uitgestoten stof te berekenen met behulp van een stofverspreidingsmodel.

136


Figuur 136 Bepaling van isocontourlijn van 0,1 g/m2 en bron A met een ruimtelijke reeks vingertesten

Een paar kanttekeningen zijn wel op zijn plaats. Laat individuele deeltjes buiten beschouwing. Die behoren tot het zeer grove stof en daarvoor geldt geen waarnemingsdrempel. Een enkel deeltje kun je al zien. Bedenk, dat het alleen om grofstof gaat (10 tot 70 µm). Dat geeft wel een indicatie van fijnstof (zie Pars pro toto van 30 oktober). De figuur toont het simpele geval van een enkele bron. In veel gevallen zijn er meerdere bronnen. Dan wordt het ingewikkelder en vergt het meer creativiteit bij het kiezen van de meetlocaties, maar het blijft nog steeds mogelijk. Gedurende een etmaal kan de windrichting nog wel eens veranderen. Houd er dan rekening mee, dat de stofpluim uitwaaiert en de bron moeilijker te lokaliseren is. Een tijdreeks wordt op één plek uitgevoerd gedurende een reeks dagen. Houd dan windrichting en –snelheid bij. De richting van de bron is dan snel bepaald door middel van een pollutieroos. In plaats van plussen en minnen gebruik je enen en nullen. Voor een pollutieroos bereken je de gemiddelde waarde per windrichting. De hoogste waarde wijst in de richting van de belangrijkste bron. Voor de afstand tot de bron is een stofverspreidingsmodel nodig. Overbodig te zeggen, dat een combinatie van ruimtelijke en tijdreeksen het meeste resultaat oplevert.

137


Figuur 137 Pollutieroos. De belangrijkste bron ligt in het zuidoosten

Er zijn altijd wel mensen, die met één cijfer achter de komma geen genoegen nemen. Je kunt de nauwkeurigheid op twee manieren verhogen. De eerste manier is door de tijdsresolutie te verhogen naar bijvoorbeeld een uur. De tweede manier is om niet naar de stofneerslag op het object, maar naar die op de vinger te kijken. De eerste stap is een (deel van een) object schoon te maken en de tijd (tijd0) te registreren. Het object kan een raam zijn, een vensterbank, een tuinmeubel of iets in huis. Een bewegend object zoals een auto is niet handig, als deze gedurende de test verplaatst wordt. De volgende stap is om op een later tijdstip (tijd1) de daadwerkelijke vingertest uit te voeren. Veeg daarvoor langs de meetlat met de schone vinger een bepaalde lengte over het schoongemaakte oppervlak, bijvoorbeeld 10 cm. Bekijk dan, of de vinger vuil is geworden. Zo niet, herhaal de vingerstreek op een naastgelegen stuk schoongemaakt oppervlak. Herhaal dit zo vaak, totdat vuil zichtbaar is op de vinger. Wat je in feite hebt gedaan, is het stof van een hele lengte geconcentreerd op je vinger, totdat je de waarnemingsdrempel hebt bereikt. De totale lengte van de vingerstreken is lengte1. De lengte van de vuile vlek op de vinger is lengte2. De depositiesnelheid bedraagt dan:

138


Oldtimers 20 november 2013

Figuur 138 De paus met zijn oude Renault

Paus Franciscus wil uitdrukkelijk laten zien, dat hij soberheid prefereert boven de pracht en praal van het Vaticaan. Een nobel streven. Zo laat hij zich vervoeren in een dertig jaar oude Renault. Op zo’n moment past het niet te gaan zeuren over de uitstoot van zo’n oud beestje en het effect, dat het heeft op de toch al povere luchtkwaliteit van Rome. Toch is te hopen, dat zijn voorbeeld niet al te veel navolging krijgt. Nieuwe auto’s zijn niet alleen luxueuzer, maar ook schoner en soberder in benzineverbruik, over het algemeen. Aartsbisschop van Eijk zal zich wel achter de oren krabben, hoe hij zich nu in de stad Utrecht moet laten vervoeren. Utrecht heeft namelijk een milieuzone ingevoerd. Vanaf 2007 was er al een verbod voor vuil vrachtverkeer in de binnenstad. Vanaf 2015 geldt dat ook voor bestelbusjes en personenauto’s. Dieselvoertuigen van voor 2001 worden geweerd. Zo wordt geprobeerd de luchtkwaliteit te verbeteren.

Figuur 139 Milieuzone in Utrecht

Op de zaterdagochtend heb ik vaak beslommeringen buitenshuis. Als ik dan thuiskom voor een verlate lunch staat de radio van het ontbijt vaak nog aan. Zo hoor ik nog wel eens de TROS Autoshow, bedoeld voor ‘iedereen met een passie voor auto’s of, die gewoon van 139


luisteren naar bevlogen radiomakers houdt’. Ik behoor tot geen van beide doelgroepen. In plaats van over te schakelen op een andere zender, laat ik het wel eens aanstaan. Dan voel ik me als een minderjarige jongen, die per ongeluk op een website voor uitsluitend volwassenen belandt en vergeet door te surfen, zolang hij niet de kans loopt betrapt te worden. Je weet, dat het verkeerd is, maar toch…Op 2 november j.l. hadden ze het over die milieuzone in Utrecht (http://www.tros.nl/tros-radio-tips/autoshow/autoshowuitzendingen/uitzending/?tx_trosradio[broadcastid]=1251522&cHash=a1eb4f3bdb3e95dfee50 ac6e76c68dc0 in de 6e tot 9e minuut). Het kwam er op neer, dat een GroenLinks-wethouder bij de invoering van de milieuzone zoveel concessies had moeten doen, dat het effect op de luchtkwaliteit minimaal zou zijn, en dat Utrecht daarmee als de Gekke Henkie van Nederland bestempeld kon worden. Na zo’n inhoudelijke uiteenzetting, verwacht je, dat aangegeven wordt, hoe de luchtkwaliteit dan wel verbeterd kan worden, maar dat verhaal bleef uit. Merkwaardig, een wethouder te kakken zetten, omdat hij door tegenwerking niet het volle effect behaalt. Moet dan eigenlijk niet die tegenwerking te kakken gezet worden? Maar goed, als illegale luisteraar kun je natuurlijk geen al te grote mond opzetten. Maar hoe zit het nu eigenlijk met het effect van auto’s op de luchtkwaliteit in de binnenstad? Zeker, onze bevlogen radiomakers merken terecht op, dat de luchtkwaliteit beïnvloed wordt door wat er gebeurt rondom de stad. Allereerst is er een regionale achtergrond. De stad als geheel voegt daar nog wat aan toe. Daarbovenop komen dan nog pieken langs drukke wegen.

Figuur 140 Concentratieopbouw in een stad (RIVM,2005)

Voor stikstofdioxide is die laatste bijdrage belangrijk, voor fijnstof wat minder, maar nog altijd significant. In het stofmeetnet van Nijmegen liggen twee meetlocaties slechts enkele honderden meters van elkaar, de ene langs een drukke weg (Graafseweg), de ander in een woonwijk (de Ruijterstraat). Het verschil is bij PM10 en PM2,5 duidelijk aanwezig met een extra verhoging tijdens de ochtend- en avondspits.

140


Figuur 141 Gemiddelde PM10 en PM2,5 per uur van de dag langs een drukke weg (Graafseweg) en in een woonwijk (de Ruijterstraat) (gemeente Nijmegen, 2005)

Drukke wegen zijn dus wel degelijk ongezonder. Door de bebouwing aan weerszijden krijgt het een canyoneffect, waardoor alles blijft hangen. Het weer speelt hierbij ook een rol. In Londen is al eens geopperd om een waarschuwingssysteem te installeren, zodat je kunt zien, aan welke kant van de weg je dan in de schoonste lucht kunt lopen. Oude auto’s krijgen het niet alleen moeilijker in de binnenstad, de belastingvrijstelling voor oldtimers wordt per 2014 ook nog eens aangepast. Moest de auto eerst 26 jaar of ouder zijn, nu verschuift dat naar veertig jaar, voor benzine deels, voor diesel helemaal. Deze aanpassing is mede ingegeven door de massale import van oldtimers voor dagelijks gebruik. Daar was de vrijstelling niet voor bedoeld. Die was voor de hobbyisten, die meer onder dan in de oldtimer zaten, en er enkel in een zonnig weekend mee gingen toeren. Inmiddels is het wel onaantrekkelijker geworden oude auto’s te importeren.

141


Figuur 142 Import oldtimers

Veel Nederlandse steden werken aan een betere luchtkwaliteit. Stadsbussen op diesel worden vervangen door bussen op gas of elektriciteit. Het weren van oude diesels in de binnenstad is een logische stap. Hoe groot of klein de stappen zijn, hangt mede af van het politieke klimaat. Om dan Gekke Henkie te roepen, hoe gepassioneerd of bevlogen ook, zonder alternatief aan te geven, dat vraagt om het antwoord, dat we vroeger altijd riepen, als we uitgescholden werden: Dat je bent!

142


Hand-mond contact 27 november 2013 De papieren krant schijnt terrein te verliezen aan de digitale. Nou, bij mij voorlopig niet. De plof op de deurmat is voor mij het sein om op te staan. Met de krant uitgespreid op de keukentafel endaarnaast de koffie kan de dag beginnen. Tevreden lik ik aan mijn vinger en sla een bladzij om. Hmm, dat gaat toch wel erg automatisch, die vinger in de mond. Natuurlijk heb ik ze net gewassen, dus waar maak ik me druk om? Maar wat heb ik sindsdien allemaal met mijn handen aangeraakt? Schoenveters, deurklinken, keukenkastjes. Via je handen iets in je mond krijgen gaat gemakkelijk en onbewust.

Figuur 143 Kinderen spelend met zand

Verwaaiend stof wordt niet altijd rechtstreeks vanuit de lucht ingenomen. Dat zagen we al op 6 november in ‘Moestuinen’. Het kan ook eerst deponeren op de grond of op gewassen en dan via opname door gewassen op ons bord terechtkomen. Er zijn nog meer wegen, waarlangs het geconsumeerd kan worden. Via de melk van op vervuild grasland grazende koeien of door hand-mond contact: vieze vingers, die in de mond gestoken worden. Dit zijn typisch routes, die je vooral bij kleine kinderen zult aantreffen. Terwijl dosis-effect relaties vooral bij volwassenen onderzocht werden, vond begin jaren tachtig een uitgebreid onderzoek plaats naar loodopname bij jonge kinderen (Brunekreef et al., 1983). Kinderen in het centrum van Rotterdam bleken beduidend meer lood in hun bloed te hebben dan kinderen in buitenwijken. Het verschil was ook groter dan bij volwassenen was aangetoond. De loodbelasting van de bodem in het centrum was hoger dan daarbuiten. In het centrum werd minder melk gedronken, dus daar lag het niet aan. Overal werd buiten gespeeld en het hand-mond contact met stof kwam als belangrijke route naar voren. Huisdieren, waarvan er relatief meer in het centrum zijn, kunnen als tussenstation dienen. Omdat er in Rotterdam geen loodindustrie is, is het verkeer de meest waarschijnlijke bron vanwege de toevoeging van lood aan de benzine. In 143


het centrum is meer verkeer dan in de buitenwijken. Inmiddels is het lood uit de benzine verdwenen. ABdK (Actief Bodembeheer de Kempen) waarschuwt voor hand-mond contact bij zinkassen, die vroeger als verharding gebruikt werden op erven en wegen in de Kempen (zie ook Wegzinken van 11 september j.l.) Vanaf 1973 wordt er door de zinkindustrie geen zinkas meer geproduceerd. Naar verwachting zijn alle wegen in 2015 gesaneerd Hoeveel stof krijg je nu eigenlijk binnen via hand-mond contact? Er is een uitgebreid onderzoek verricht naar de inname van bodemstof door jonge kinderen (Pieter Clausing, 1989). Het onderzoek werd uitgevoerd in Amsterdam en Utrecht en op campings. De hoeveelheid werd geschat door in de poep de hoeveelheid te meten van elementen uit bodemstof, die toch niet door het lichaam opgenomen worden, zoals Titanium en Aluminium. De grootste inname werd gevonden bij kinderen van 1 en 2 jaar. Die steken waarschijnlijk vaker de vingers in de mond dan oudere kinderen. Bij mooi weer is de inname groter. In de steden kan de inname oplopen tot 100 mg/dag, op de campings zelfs tot 200 mg/dag. Daar wordt natuurlijk meer buiten gespeeld. .De verspreiding van giftig stof betreft niet alleen foutjes uit het verleden. Ook nu gebeuren er nog dingen, die door hand-mond contact gevaarlijk kunnen zijn voor de gezondheid. Neem nou bestrijdingsmiddelen in de landbouw. Op 21 november j.l. zond Zembla een reportage uit over bodemontsmettingsmiddelen met Metamnatrium als werkzame stof. Metamnatrium is verboden in de Europese Unie. Alleen Nederland en België hebben een ontheffing voor bepaalde toepassingen tot 31 december 2014. Met name in de lelieteelt wordt dit veel gebruikt. Lelies groeien het best op zandgrond. In het voorjaar willen de kale, maar reeds met Metamnatrium behandelde velden nog wel eens verstuiven. Dit zorgt voor ademhalingsproblemen en huidirritaties in de woonomgeving. Verder wordt in de zomer iedere week gesproeid met bestrijdingsmiddelen. In die periode halen scholieren met blote handen de knoppen uit de lelies om goede bollen te krijgen. Hand-mond contact ligt dan voor de hand. Diverse organisaties houden zich bezig met de gevaren van het gebruik van bestrijdingsmiddelen. In Drenthe is Stichting Bollenboos actief om de lelieteelt weg te krijgen. De Partij voor de Dieren verzamelt op www.gifklikker.nl klachten over landbouwgif.

Figuur 144 Actie tegen lelievelden

144


Ventilatie

4 december 2013 Je zult wel gek zijn, als je deze dagen bij geklop op de deur niet even open doet. De ervaring leert, dat er dan de prachtigste cadeaus voor de deur kunnen staan. Daar heb je wel een vlaag koude wind voor over. Wie daar over klaagt, is een zeurpiet In dat geval, bewaar dit stukje dan maar voor een ander moment, waarop je meer open staat voor een beschouwing over de luchtkwaliteit. Het gaat hier namelijk over ventilatie. We willen nu eenmaal ons huis ventileren om onfrisse luchtjes kwijt te raken, de temperatuur te regelen en de verbruikte zuurstof weer aan te vullen. Van de andere kant is het niet de bedoeling, dat we daarbij allerlei rotzooi binnenkrijgen. Niet voor niets wordt er bij rampen geadviseerd binnen te blijven en ramen en deuren gesloten te houden. Bij een langdurige ramp zal dat een dilemma worden. Daar ga ik het even niet over hebben. Hoe zit het in een normale situatie, een woonhuis in een stedelijke omgeving. Wat komt er in en wat gaat er uit? En dan gaat het nu met name over stof. Als je ventileert om het stof kwijt te raken, wat krijg je er dan voor terug? Als het buiten even smerig is als binnen, schiet je er dan wat mee op? Toch wel. Je raakt stof niet alleen via de lucht kwijt, na verloop van tijd zakt het ook uit. Dat geldt met name voor de wat grotere deeltjes. Verder heb je nog turbulente diffusie: door de willekeurige bewegingen, die stofdeeltjes maken, de zogenaamde Brownse beweging, botsen ze soms tegen een voorwerp en blijven daar zitten. Het huis werkt dus ook een beetje als filter. Ik ga er nu verder van uit, dat het vooral natuurlijke ventilatie betreft. Bij mechanische ventilatie zoals een afzuigkap krijg je het binnen nog schoner. Er zijn allerlei bouwvoorschriften en richtlijnen om er achter te komen, wat een redelijke ventilatie is. In NEN 1087 wordt aangegeven, dat de ventilatie voor een woonkamer tussen de 75 en 150 m3/uur behoort te zijn. Een normaal werkend persoon heeft een ventilatie van 20 tot 25 m3/uur nodig. Dit gaat over mechanische ventilatie. Als in de zomer deuren en ramen wijd open staan, is het wat anders, maar in de winter is dit een goed uitgangspunt voor natuurlijke ventilatie. Een en ander hangt natuurlijk samen met de grootte van de ruimte. Een handige grootheid is daarom het ventilatievoud, het aantal keren per uur, dat de ruimte ververst wordt. Bij een woonkamer van 100 m3 komen we dan op een ventilatievoud van 0,75 tot 1,5 per uur, geschikt voor drie tot zes personen. Dat de lucht dan ook frisser wordt, weet je niet zeker. De lucht wordt vervangen. Nou betekent een ventilatievoud van 1/uur niet, dat na een uur alle lucht vervangen is. Tijdens dat uur wordt namelijk ook reeds vervangen lucht weer vervangen. Om het niet al te ingewikkeld te maken een grafiekje, hoeveel lucht er in de loop van de tijd vervangen wordt bij een ventilatievoud van 1/uur. Na een uur heb je dus zo’n 60 % nieuwe lucht.

145


Figuur 145 Percentage vervangen lucht bij een ventilatievoud van 1/uur

In de volgende figuren wordt de stofconcentratie binnen vergeleken met die van buiten. Het gaat om een woonkamer met open keuken. Zoals gebruikelijk wordt een onderscheid gemaakt tussen PM2,5, alles kleiner dan 2,5 µm en de fractie van 2,5 tot 10 µm. De middelingstijd is vijf minuten. Ter vergelijking nog eens de buitenluchtnormen: voor PM2,5 geldt de jaargemiddelde norm van 25 µg/m3 tot 2015; daarna wordt het 20. Voor PM10 geldt een jaargemiddelde norm van 40 µg/m3 en mag het daggemiddelde niet vaker dan 35 keer per jaar hoger zijn dan 50 µg/m3.

146


Figuur 146 PM2,5 binnen (paars) en buiten (blauw) in µg/m3

Figuur 147 2,5 tot 10 µm binnen (bruin) en buiten (grijs) in µg/m3

Gedurende de dag is de stofconcentratie binnen over het algemeen hoger dan buiten, zowel PM2,5 als 2,5 tot 10 µm. De belangrijkste bron binnen voor PM2,5 is het gasfornuis. Met name de bereiding van de avondmaaltijd zorgt voor een piek, op dinsdag zelfs exrreem hoog. 147


Bij 2,5 tot 10 µm spelen alle bewegingen in huis, die stof doen opwervelen, lopen, vegen, wrijven, een rol. Op dinsdag en woensdag gaat iedereen van huis en zakt de stofconcentratie midden op de dag naar buitenniveau of lager. ’s Nachts zijn er binnen geen bronnen. Het stof verdwijnt door ventilatie of het slaat neer. Het wordt zelfs lager dan buiten. De ventilatie zorgt er dan voor, dat er netto stof van buiten naar binnen komt. De hoge piek op dinsdag is een mooie gelegenheid om het stofventilatievoud te bepalen. De snelheid , waarmee het afneemt is daarvoor een goede maat. Het ventilatievoud voor stof is met name voor de fractie van 2,5 tot 10 µm, hoger dan het ventilatievoud voor lucht, vanwege die stofneerslag. Het stofventilatievoud voor PM2,5 is 1/uur, voor 2,5 tot 10 µm circa 2/uur. Wat komt er nu van buiten naar binnen? Daarvoor worden alleen de perioden bekeken, dat de stofconcentratie buiten hoger is dan binnen. In de figuur wordt de verhouding getoond van de concentratie binnen en buiten.

Figuur 148 Verhouding stofconcentratie binnen/buiten voor PM2,5 (paars) en 2,5 tot 10 µm (bruin), als de stofconcentratie binnen lager is dan buiten

Logisch, dat dit vooral ’s nachts voorkomt. Dan komt na een paar uur alle stof van buiten. PM2,5 is zo’n 50 % van de buitenstofconcentratie. De fractie van 2,5 tot 10 µm rond 20 %. Het stof komt misschien nog wel binnen, maar het blijft niet allemaal in de lucht zweven en daardoor is het binnen schoner dan buiten. Ik ben benieuwd, hoe dat in de zomer is.

148


Grofstofrecorder It’s the Stokes number, stupid! 11 december 2013 In de jaren zeventig van de vorige eeuw was er op een gegeven moment behoefte aan standaardisatie van stofmeetapparatuur. Toen is besloten om de EPA High Volume Sampler als standaard te gebruiken. Dit apparaat bestaat eigenlijk uit een horizontaal filter, ongeveer ter grootte van een A4-tje, met een stofzuigermotor onder een afdakje. De hiermee bepaalde stofconcentratie heette TSP (Total Suspended Particulate). Of het nou echt wel totaalstof was, daar maakte men zich niet zo druk om. Als iedereen maar hetzelfde deed, dan was het in ieder geval vergelijkbaar.

Figuur 149 High Volume Sampler

In de loop der tijd verwaterde het begrip TSP. Steeds meer apparaten gingen die term gebruiken. De enige overeenkomst tussen die apparaten is, dat ze geen voorafscheider gebruiken, maar wat er precies aan stof binnenkomt, is vaak onbekend. Het probleem is, dat stofdeeltjes door hun traagheid niet helemaal de luchtstroom volgen. In plaats van op het filter blijven ze buiten het apparaat of slaan neer in de aanzuigbuis. Daar heb je geen last van, als je isokinetisch aanzuigt: in dezelfde richting als de wind en met dezelfde snelheid. Dat valt niet altijd mee, zeker niet door de steeds veranderende windsnelheid. Dus moet er iets anders

149


verzonnen worden. Een maat voor de afwijking tussen deeltjesbaan en luchtstroom is het Stokesgetal Stk.

Hierin is d de deeltjesdiameter, U de aanzuigsnelheid en D de diameter van de aanzuigbuis. Hoe kleiner het Stokesgetal, hoe kleiner de afwijking van de luchtstroom. Fijnstof is dan ook niet zo moeilijk aan te zuigen. Voor grofstof kun je het Stokesgetal verlagen door de diameter van de aanzuigbuis te vergroten, maar dan zit je wel met een groot filter. De Engelsman May bedacht daar een slimme oplossing voor. Met een ventilator zoog hij lucht door een grote tunnel en in die tunnel zoog hij met dezelfde snelheid lucht door een klein filter. De aanzuiging gaat dus in twee stappen, eerst met een klein Stokesgetal de tunnel in en daarna isokinetisch de filterhouder in.Een groep onderzoekers van VITO, Universiteit Wageningen, TNO en ECN waren zo enthousiast hierover, dat ze de tunnel nabouwden, hem May-tunnel noemden en het trots vertelden aan de bedenker ervan. May was inmiddels gepensioneerd en wilde er niets meer mee te maken hebben. De naam May-tunnel werd toen maar veranderd in Aerosol Meettunnel.

Figuur 150 Aerosol Meettunnel

Begin jaren tachtig van de vorige eeuw startte het Nationaal Onderzoekprogramma Kolen, dat er voor moest zorgen, dat er in Nederland weer meer kolen gebruikt kon worden zonder de negatieve effecten op het milieu, zoals we die in het verleden meegemaakt hadden. Dit was een direct gevolg van de oliecrisis in de jaren zeventig. Toen we beseften, dat we toch wel erg afhankelijk waren van de olie uit het Midden-Oosten, gingen we op zoek naar een diversificatie van energiedragers. Kolen hoorde daar ook bij. Een deelprogramma heette Opwaaiend Stof en richtte zich op de mogelijke milieuproblemen door zwevend stof. Onder andere werd stofmeetapparatuur onderling vergeleken voor het meten van totaalstof. Twee apparaten waren met name populair. De ene was de rotorod sampler (zie 16 oktober 2013), maar die is alleen geschikt voor kortdurende metingen. De andere was de Aerosol Meettunnel, 150


die goed bleek te voldoen voor totaalstof. En zoals dat gaat met succesnummers, na deel 1 krijg je deel 2 enzovoort. Er was nog geen apparaat om de grootteverdeling van grofstof te bepalen. De oplossing werd gevonden in een soort mengvorm van Meettunnel en Rotorod. Welke deeltjesgrootten de Rotorod wel of niet vangt, hangt af van de breedte van de strip en de luchtsnelheid. Door nu strips van verschillende breedte in een tunnel te zetten worden verschillende groottefracties afgevangen. Op die manier wordt een grootteverdeling verkregen. De Tunnel Impactor was geboren.

Figuur 151 Tunnel Impactor

De makers voelden, dat er nog ruimte was voor een deel 3. Immers, De Tunnel Impactor is net als de Rotorod alleen geschikt voor kortdurende metingen, ongeveer tot een uur. Daarna zijn de strips te zwaar beladen met stof en blijft het volgende stof niet meer kleven. Het was dus zaak om de strip regelmatig te vernieuwen. De oplossing werd gevonden in de ontwikkeling van een cassette met een spiraalsgewijs gewonden band, waarvan steeds een klein stukje blootgesteld wordt aan de langsstromende lucht. En zo zijn we in 1988 dan eindelijk aanbeland bij de Grofstofrecorder.

151


Figuur 152 Artist impression van en de uiteindelijke cassette van de Ggrofstofrecorder

Figuur 153 De Grofstofrecorder

De oplettende kijker zal al wel opgemerkt hebben, dat de plaats, waar de band blootgesteld wordt aan de lucht, niet op de tunnelas zit. Dat heeft te maken met, alweer, het Stokesgetal. 152


De snelheid, waarmee de lucht aangezogen wordt, is niet altijd hetzelfde als de windsnelheid. Bij een lagere windsnelheid worden de stroomlijnen in de tunnel samengedrukt. Deeltjes met een hoog Stokesgetal zullen dan iets van die baan afwijken en doorschieten naar de as van de tunnel. Dan is de stofconcentratie op de as verhoogd en aan de rand van de tunnel verlaagd. Bij hogere windsnelheid gebeurt precies het tegenovergestelde; op de as verlaagd en aan de rand verhoogd. Halverwege de straal zit je altijd goed, vandaar. De Grofstofrecorder doet wel een concessie aan de Tunnel Impactor. De band heeft nog maar één breedte. Gelukkig zijn er inmiddels beeldanalysesystemen beschikbaar, die alle deeltjes afzonderlijk kunnen opmeten. Zo kennen we toch nog de deeltjesgrootteverdeling.

Figuur 154 Stofdeeltjes op de cassetteband (links) en de analyse van de deeltjes(rechts)

153


Smoke ring 18 december 2013

Figuur 155 Smoke rings

Op zondagochtend waren er twee winkels open, de bakker en de sigarenzaak. Mijn vader stuurde me er dan wel eens op uit om wat sigaren te halen. Als beloning, naast de sigarenbandjes, maakte hij dan voor mij ringen van rook, een magisch en fascinerend schouwspel. Na een studie meteorologie is de magie weliswaar verdwenen, maar het blijft boeiend. Om ze te produceren worden een paar stappen doorlopen. Eerst moet de rook verzameld worden, dan de lucht om het door een klein gaatje met hoge snelheid er uit te persen. Eenmaal vrijgelaten, ontstaan door de plotselinge vertraging langs de rand van de luchtstroom wervels, die de ring creëren. Dit soort luchtwervels zijn helemaal niet zeldzaam. In wezen is de lucht een en al wervel. Het is maar goed, dat we die niet allemaal zien, want je zou er hoorndol van worden. De rook maakt het alleen zichtbaar.

154


Figuur 156 Het maken van een smoke ring in vier stappen.

Er zijn meer situaties, waarin dit soort wervels zichtbaar worden. Een veel voorkomend, maar kortdurend verschijnsel is soms te zien bij de ontwikkeling van cumuluswolken. Deze wolken ontstaan, doordat warme, vochtige lucht opstijgt, vervolgens afkoelt, waardoor de waterdamp condenseert. Een warme, zomerse middag is het ideale moment. Dan kan een warme bulk lucht met hoge snelheid in een koude bovenlaag dringen en daar een ring van condens produceren.

Figuur 157 Door thermiek gegenereerde ring van gecondenseerde waterdamp

155


Als het met water in lucht kan, moet het ook kunnen met lucht in water, zal deze dolfijn gedacht hebben. Ik weet niet of dit de normale manier van uitademen is, of dat hij speciaal zijn zoontje een plezier wil doen.

Figuur 158 Dolfijn maakt luchtringen

Wat je dus nodig hebt om een ring te maken, is een stevige puf en iets om de ontstane wervel zichtbaar te maken. Deze omstandigheden komen bij uitstek voor bij vulkanen. De bekendste ringen worden regelmatig geproduceerd door de Etna. Bekijk daarvoor ook http://www.youtube.com/watch?v=VbV98Z0QP-k

Figuur 159 Smoke ring van de vulkaan Etna

156


Oud en Nieuw 25 december 2013

Figuur 160 Vuurwerk in Rotterdam

De gangbare jaartelling is gebaseerd op de geboorte van Jezus Christus. Het jaar waarin hij geboren werd is het jaar 1. Een merkwaardige keuze, een week voor het jaar 2. Alles, wat er dat jaar vóór Kerstmis gebeurde, is dus gebeurd in het jaar 1 ná Christus. De gangbare jaartelling is bedacht door Dionysius Exiguus in 525. Of die het tijdstip van de geboorte erg nauwkeurig heeft berekend is nog de vraag. De geboorte zou hebben plaatsgevonden onder het koningschap van Herodus, maar die was al overleden in 4 voor Christus. Laten we er maar over ophouden. Zelfs de Chinezen, de Joden en andere bevolkingsgroepen gebruiken naast hun eigen jaartelling ook deze ‘gewone’ jaartelling en niemand heeft de behoefte om daar verandering in te brengen. Er gebeuren wel vreemdere dingen in de wereld. Zo is het de gewoonte om op 1 januari elkaar een gelukkig en gezond Nieuwjaar te wensen en om dat te onderstrepen verhogen we de stofconcentratie tot absurde hoogten door vuurwerk af te steken. Om het af te leren, zullen we maar zeggen. De samenstelling van vuurwerk wisselt. Meestal bevat het buskruit, een mengsel van zwavel en houtskool, kaliumnitraat en zouten of elementen, die er een bepaald kleurtje aan geven. Oorspronkelijk ging het bij vuurwerk vooral om de knallen, om boze geesten te verjagen. De laatste vijftig jaar zijn de kleureffecten populair geworden. De stofjes, die dat bewerkstelligen, zijn niet allemaal bepaald gezond. Voor Barium en Strontium wordt gezocht naar onschuldiger alternatieven.

157


Figuur 161 Kleur van vuurwerk

Officieel mag vuurwerk alleen afgestoken worden van 31 december 10:00 u. tot 1 januari 2:00 u. Waar kun je dan het beste blijven als je astma hebt? Het advies is om binnen te blijven. Als je in Nijmegen woont, kun je overdag nog wel terecht langs de drukke Graafseweg, normaal de straat met de hoogste stofconcentratie. De Ruijterstraat ligt midden in een woonwijk en daar geldt 10:00 u. ook meteen als startsein om vuurwerk af te steken.De hoogste concentraties, die het stofmeetnet van gemeente Nijmegen laat zien, zijn te vinden bij het dorpshuis in Weurt. Een paar uur zijn dan voldoende om de PM10 dagnorm van 50 µg/m3 te overschrijden.

Figuur 162 PM1 (zwart), PM2,5 (rood), PM10 (groen) en PM20 (geel) op 31 december 2005 en 1 januari 2006 aan de Graafseweg en de Ruijterstraat in Nijmegen. Middelingstijd 15 minuten.

158


Figuur 163 PM1 (zwart), PM2,5 (rood), PM10 (groen) en PM20 (geel) op 31 december 2005 en 1 januari 2006 bij het dorpshuis in Weurt, met Y-as tot 500 en tot 5000. Middelingstijd 15 minuten.

Maar laten we niet al te chagrijnig wezen met oud en nieuw. Als alle voornemens om te stoppen met roken gaan lukken, hebben we netto nog altijd een ruim positief resultaat voor de jaargemiddelde luchtkwaliteit. En daar gaan we van uit. Toch?

159


Klimaatengineering 5 februari 2014

Dit artikel is niet bestemd voor klimaatsceptici. Als je denkt, dat mensen het klimaat toch al niet beïnvloeden, wat valt er dan nog te sleutelen om het weer in orde te brengen? De overige 95 % hebben hier misschien iets om eens rustig over na te denken. Nog even in het kort, waar het ook al weer over ging. In 4,6 miljard jaar had de aarde met stug doorontwikkelen het aardig voor elkaar: een leuk ecosysteempje, waarbij de materie vrolijk rondzwierf in gesloten kringlopen, daarbij geholpen door een dagelijkse, min of meer constante hoeveelheid zonneenergie, die na al of niet gebruikt te zijn weer de ruimte in ging. Daarvan was zelfs een leuk spaarpotje opgebouwd in de vorm van fossiele brandstoffen. Toch kwam er nog een kink in de kabel. In alle enthousiasme was er ook zogenaamd intelligent leven ontstaan en die wisten wel raad met dat spaarpotje. Bij het potverteren waren toen de kringlopen ineens niet meer zo gesloten. Dat uitte zich met name in het broeikaseffect: De hoeveelheid CO2 en andere gassen in de atmosfeer nam dusdanig toe, dat de energie minder snel weer de ruimte inging en het steeds warmer werd.

Figuur 164 Het broeikaseffect

160


Maar goed, je bent intelligent leven of niet, dus verzin je daar een oplossing voor. Als eerste werd natuurlijk bedacht om de kraan gewoon weer dicht te draaien, het mitigatiebeleid. Dat bleek toch moeilijker te zijn dan het in eerste instantie leek. Als je zo gewend bent geraakt aan potverteren, dan is het verdomd lastig om er mee op te houden. Het is een verslaving. Naast mitigatie moest er nog wat verzonnen worden. Dat andere is adaptatie: als de situatie verandert, laten we ons daar dan aan aanpassen. Als bijvoorbeeld de zeewaterspiegel stijgt, dan verhogen we de dijken. Aardig bedacht, maar het is niet echt een herstel van de kringloop. Het verhogen van de dijken zal dan steeds weer verder moeten gaan en in wat voor situatie komen we dan uiteindelijk terecht? Stilletjes aan begon men er over te denken om het klimaat actief te gaan beïnvloeden. Dat deden we al, maar dat was een onbedoeld neveneffect van onze pogingen om de wereld mooier te maken. Nu willen we het doelbewust gaan doen: klimaatengineering, ook wel geoengineering genoemd.

Figuur 165 Solar Radiation Management (SRM)

161


Er worden twee verschillende methoden onderscheiden. Carbon Dioxide Reduction (CDR) richt zich op het verwijderen van CO2 uit de atmosfeer. Dan kun je denken aan ondergrondse opslag van CO2, bebossing en dan van het hout houtskool maken en in de grond stoppen (eigenlijk het spaarpotje fossiele brandstoffen weer aanvullen), ijzer over de oceanen uitstrooien om de algengroei te stimuleren, die bij afsterven met de CO2 naar de oceaanbodem zinken. Een andere methode is Solar Radiation Management (SRM): Als het warmer wordt, dan maar wat zonlicht buitenhouden. Daarvoor zijn ook al de nodige plannen ontwikkeld. De Nederlandse Nobelprijswinnaar Paul Crutzen opperde in 2006 al om stof in de stratosfeer brengen, dat het zonlicht reflecteert. Andere ideeën zijn: de wolken bleken voor een betere reflectie, daken en wegen witkalken, de woestijn bedekken met witte folie, zonnezeilen of ijzeren spiegels in de ruimte. De zonne-energie, waar we alles aan te danken hebben, gaan we ineens weren. Laten we ons even richten op het idee stof in de stratosfeer te brengen, Stratospheric Aerosol Injection (SAI). Er wordt dan vooral gedacht aan sulfaten. Dat is afgekeken van vulkanen, die dat bij een uitbarsting regelmatig de stratosfeer inspoten en wat tot flinke temperatuurdaling leidden (zie ook Stof en klimaat van 27 maart). Om dat te realiseren wordt gedacht aan tien kilometer hoge schoorstenen, die stof uitblazen, of vliegtuigen. Die brengen nu al stofdeeltjes in de lucht; ze moeten dan alleen nog wat hoger gaan vliegen.

Figuur 166 Stratospheric Aerosol injection (SAI)

Het is een relatief simpele methode en ieder land zou het op zijn eigen houtje kunnen doen. Dus geen moeilijke, internationale klimaatconferenties, die toch niks opleveren. Er zitten toch nogal wat nadelen aan de methode. Die sulfaatdeeltjes blijven niet eeuwig in de stratosfeer rondzweven. Je moet het dus wel op tijd aanvullen, anders kun je hele rare schokeffecten 162


krijgen. Nu zijn we gewend aan een heel fijne, constante nevel van zonne-energie, maar dan kunnen er plotselinge schommelingen optreden. Eigenlijk net zoiets als een dijkdoorbraak. Hoe hoger de dijken, hoe groter de ramp. Als die sulfaatdeeltjes uitzakken naar de troposfeer, dragen ze bij aan de zure regen en daar zitten we ook niet op te wachten. SAI roept ook een aantal ethische vragen op. Omdat de stofconcentratie in de stratosfeer op peil gehouden moet worden, zadelen we toekomstige generaties wel op met een taak, waar ze waarschijnlijk helemaal niet op zitten te wachten. Omdat wij zo nodig moeten potverteren, mogen zij tot in lengte van dagen de nadelige effecten buiten de deur zien te houden. Een ander punt is de mondiale rechtvaardigheid. Wat voor de een een gunstig klimaat is, is dat nog niet altijd voor de ander. In de gematigde en koude zones kan een beetje extra warmte tot een hogere landbouwproductie leiden, maar als het ergens anders dan te droog wordt dan zijn ze er daar zeker niet blij mee. In feite zijn we aan het sleutelen aan een machine, waarvan we nog amper weten, hoe die precies werkt. En dan is er nog de zogenaamde ‘moral hazard’. In de verzekeringswereld wordt die term gebruikt, als mensen, eenmaal verzekerd, zich roekelozer gaan gedragen. Sinds AIDS geen dodelijke ziekte meer is, wordt er minder veilig gevreeën. De motivatie om minder CO2 te produceren zou wel eens weg kunnen ebben. Op 18 tot 21 augustus wordt dit jaar in Berlijn de Climate Engineering Conference gehouden, waar de ethische, sociale en technische aspecten aan bod komen. Houd het in de gaten. Voor wie zich hier verder in wil verdiepen: het Rathenau Instituut heeft het boek ‘Klimaatengineering: hype, hoop of wanhoop?’uitgegeven. ISBN/EAN: 978-90-77364-51-2 De moeite waard.

163


Per trein 29 januari 2013

Figuur 167 De trein

Sinds er in de trein niet meer gerookt wordt, moet het reizen letterlijk een verademing zijn. Zeker, het is een stuk verbeterd, maar we weten onderhand, dat je met stof altijd op je hoede moet zijn. Er kan soms toch wat uit onverwachte hoek komen. Toen ik laatst terugkwam van een meetcampagne en nog een volle accu over had, zette ik de stofmeter nog maar eens aan. Kijken, wat er gebeurt. Het was op woensdag 22 januari 2014, een mooie, zonnige dag, een paar graden boven nul, weinig wind. Hieronder staat het resultaat.

Figuur 168 PM10 en PM2,5 in µg/m3 tijdens de treinreis Maastricht - Zetten-Andelst

We rijden vanuit de richting Eindhoven om 16:24 u. Den Bosch binnen. Bij het uitstappen even een verhoging van PM10. Op het perron, in de buitenlucht, zijn zowel PM10 als PM2,5 164


toch lager dan in de intercity. Blijkbaar had NS wat materieelproblemen, want de sprinter richting Utrecht is veel te klein voor alle passagiers, die in de spits staan te wachten. Drommen voor de ingang, waar nog snel wat peuken worden weggegooid. Met moeite bemachtig ik nog een klapstoeltje op het overvolle bordes. De langslopende winterjassen stuwen de PM10 naar recordhoogte. Als de trein om 16:32 u. eenmaal rijdt, zakt het weer snel. Bij de tussenstop in Zaltbommel gaat het om een paar mensen, die zich naar buiten en naar binnen wringen. In Geldermalsen moet ik en vele anderen overstappen. Langs enkele rokers loop ik naar het andere perron. PM2,5 veert even op. Ook de sprinter naar Tiel is vrij schoon, maar haalt het niet bij de landelijk gelegen tussenstop Tiel Passewaaij. Een enkeling stapt daar uit, net genoeg om de trein even te luchten. Eenmaal in Tiel duurt het nog even, voordat de diesel naar Arnhem vertrekt, maar hij komt al snel aan en ik kan lekker binnen zitten lezen. Alhoewel…lekker? PM10 is toch wel hoog. De motoren staan uit, de ventilatie dus ook. Nog voor de trein vertrekt, houdt de accu van mijn stofmeter het voor gezien. Jammer. Wordt vervolgd, zal ik maar zeggen. En de conclusie? Zolang de trein rijdt, zit je wel goed, maar pas op bij het overstappen.

165


Reverse Dispersion Modeling 22 januari 2014 Er zullen vast nog wel mensen zijn, die dromen van de perfecte misdaad. Dat je er met de volledige buit van door kunt gaan zonder een spoor na te laten. Misschien komt het ook nog wel voor, maar dan is dat vooral te wijten aan de spoorzoekers. De perfecte misdaad is net zoiets als een perpetuum mobile. Die bestaat niet. Na een handeling wordt de situatie nooit meer precies hetzelfde als daarvoor. De tweede wet van de thermodynamica (daar heb ik het later nog wel over). Je laat dus sporen achter. Je kunt hopen, dat die vervagen in het tumult van de dag, maar, naarmate de technieken van de spoorzoekers verbeteren, wordt de kans kleiner. Wat zou Assad gedacht hebben, toen hij in Damascus de raketten lanceerde met chemische wapens? Laat ze maar bewijzen, dat ik ze heb afgevuurd en niet mijn tegenstanders? Dan is hij waarschijnlijk nog niet bekend met Reverse Dispersion Modeling. Aan de reststukken van de raketten kon bepaald worden, uit welke richting ze kwamen. Als je dan in twee richtingen schiet, wordt al vrij snel duidelijk, waar ze vandaan komen. Als op die plek dan ook nog je leger gehuisvest is, dan heb je wel iets om uit te leggen.

Figuur 169 Chemische raketaanval in Damascus, Syrië

Overigens is het geen sluitend bewijs. Er wordt namelijk aangenomen, dat de twee raketten vanaf dezelfde basis zijn gelanceerd. Dat is misschien wel waarschijnlijk, maar niet perse noodzakelijk. Je zou zelfs kunnen beweren, dat de tegenstanders express raketten langs deze lijnen hebben afgevuurd om zo de verdenking op de regeringsbasis te leggen. Zo werkt het ook met stof. Als je wilt weten, hoeveel stof er uit een bepaald gebied komt, moet je er rekening mee houden, dat het ook ergens anders vandaan kan komen. In formulevorm:

c = a1.e1 + a2.e2 + a3.e3 + …. Hierin is C de gemeten stofconcentratie, e1 de stofemissie van bron 1 en a1 de dispersiefactor van bron 1. Stof wordt niet gelanceerd, maar waait met de wind mee. Omdat de lucht niet in een rechte lijn beweegt, maar wervelt rond de gemiddelde windrichting, is er een verspreidingsmodel nodig om terug te kunnen rekenen naar de bron. Daarmee wordt de dispersiefactor berekend. Deze geeft aan hoeveel een bron met een emissie van 1 g/s bijdraagt 166


aan de stofconcentratie. De stofconcentratie wordt gemeten, de dispersiefactoren berekend en dan de stofemissies worden bepaald door de vergelijking op te lossen. Je hebt dan wel meerdere vergelijkingen nodig. Bovendien moeten die vergelijkingen ook nog onafhankelijk van elkaar zijn. Om aan te tonen, dat er een bepaalde hoeveelheid stof uit een gebied komt, moeten de volgende vragen beantwoord worden. 1. In hoeverre weet je zeker, dat het niet uit een ander gebied komt? 2. Hoe groot is de kans, dat er geen stof uit dat gebied komt? 3. Hoeveel draagt het stof uit dat gebied bij aan de variaties in de stofmeting? De eerste vraag zegt eigenlijk: zijn de sets dispersiefactoren van de verschillende gebieden onafhankelijk van elkaar. Dat bereik je door je meetlocaties slim te kiezen. In feite is zowel boven- als benedenwinds meten niets anders dan zorgen, dat de dispersiefactoren verschillend zijn. Bovenwinds is de dispersiefactor namelijk nul en benedenwinds groter da nul. Je moet dan wel de goede weersomstandigheden hebben in je meetperiode. Als achteraf de Pearson correlatiecoëfficient kleiner is dan 0,5, dan is dat het geval. Zo niet, dan kun je die gebieden niet van elkaar onderscheiden en moet je ze samenvoegen. Om de tweede vraag te beantwoorden gebruiken we de F(isher)-test. De F-test heeft als nulhypothese: Er komt geen stof uit dat gebied. Vervolgens stelt het: als de kans, dat de nulhypothese juist is, kleiner is dan 5 %, dan wordt de nulhypothese verworpen. Met andere woorden: er komt wel stof uit dat gebied. Als de kans groter is dan 5 %, dan wordt de stofemissie als niet significant (n.s.) beschouwd. Vervolgens kijken we naar de bijdrage, die het stof uit het gebied levert aan de variaties in de stofmetingen. Dit heet de partiële determinatie coëfficiënt. Het is nooit mogelijk om alle variaties volledig te verklaren, en, als er veel potentiële brongebieden zijn, dan is de bijdrage van ieder gebied vaak klein. Als vuistregel wordt wel gehanteerd, dat de som van de coëfficiënten toch wel 15 % moet bedragen om van een geslaagd model te spreken. Hier volgen twee voorbeelden van emissiebepalingen door middel van Reverse Dispersion Modeling, Bij Umicore in België (non-ferro metalen) en Tatsteel UK (staal). Beide brongebieden zijn zeer complex. Tatasteel is wel een factor tien groter dan Umicore.

167


Bij Umicore waren de gebieden A, B, C en D gecorreleerd en dus niet van elkaar te onderscheiden. Deze zijn samengevoegd. Bij Umicore komen verder twee gebieden niet door de F-test (E en L). Óf er komt (vrijwel) geen stof van af of er zijn geen geschikte metingen om het aan te tonen. De som van de partiële determinatiecoëfficiënten zijn bij de twee bedrijven respectievelijk 50 en 48 %. Dat is een mooie score. Variaties van productieproces en van het weer (neerslag) zitten immers niet in het model en toch is het mogelijk om de helft van de variaties in de stofmetingen te verklaren. Bij Umicore is het wel zo, dat het meeste stof van buiten komt. Het bedrijf levert een kleine, maar significante bijdrage. Bij het veel grotere Tata Steel is het precies andersom. Daar komt het meeste stof van het bedrijf.

168


169

Weblog Verwaaiend Stof

Recommend Documents