Wouter Lefebvre, Martine van Poppel en vele anderen

Transcriptie

1 05/09/2014 Tools voor het in kaart brengen van bronnen van fijn stof en evalueren van maatregelen Wouter Lefebvre, Martine van Poppel en vele anderen

2 Probleemstelling» VMM-metingen van fijn stof => overschrijding => wat is de oorzaak?» Hoe draagt een bepaald bedrijf bij aan de concentraties?» Of, intern in het bedrijf, welke processen dragen bij tot de concentraties?» Hoe is de verdeling van de concentraties over het volledig gebied, wanneer slechts enkele gegevens beschikbaar zijn?» Wat zal het effect zijn van bepaalde maatregelen? 05/09/2014 2

3 Inhoudstafel» Tijdsreeksanalyse» Achtergrondbepaling» Analyse van de overschrijdingen» Week/weekend; uur van de dag; seizoensafhankelijkheid» Pollutierozen» Met en zonder achtergrond» Windafhankelijkheid» Wat met daggemiddelde meetwaardes» Doorrekening gekende bronnen» Metingen» Inverse modellering» Doorrekenen van maatregelen 05/09/2014 3

4 Standaard-acties» Emissiemetingen» Basismodelleringen» Basis tijdsreeksanalyse 05/09/2014 4

5 Tijdsreeksanalyse 05/09/2014 5

6 Tijdsreeksanalyse: bepaling achtergrond» Wat is de achtergrond van fijn stof aanwezig op een bepaalde locatie?» Gebruik maken van één achtergrondstation.» Probleem indien station toch beïnvloed wordt door lokale bronnen (in Vlaanderen bijna altijd zo)» Gebruik maken van het minimum van een aantal Vlaamse achtergrondstations.» Lokale achtergrond kan afwijken van Vlaamse achtergrond» De clustermethode: gebruik maken van het minimum van een aantal stations in de nabije omgeving van het te onderzoeken gebied. => per half uur: het minimum (of de 2 e laagste waarde) van een reeks van stations.» Ideaal, maar slechts mogelijk in regio s met veel metingen, bv. Antwerpse Haven 05/09/2014 6

7 Tijdsreeksanalyse: bepaling achtergrond Jaar Achtergrond haven AB01 Met achtergrond Zonder achtergrond AB02 Met achtergrond Zonder achtergrond M802 Met achtergrond Zonder achtergrond /09/2014 7

8 Van waar komen de overschrijdingen? AB01 - Boudewijnsluis AB02 - Berendrecht AL01 - Linkeroever M802 - Luchtbal Niet-verhoogde Vlaamse achtergrond Alle Verhoogde Vlaamse achtergrond Niet-verhoogde Vlaamse achtergrond Alle Verhoogde Vlaamse achtergrond Niet-verhoogde Vlaamse achtergrond Alle Verhoogde Vlaamse achtergrond Niet-verhoogde Vlaamse achtergrond Alle Verhoogde Vlaamse achtergrond R801 - Alle /09/2014 8

9 Tijdsreeksanalyse: week/weekend; uur van de dag; seizoen 05/09/2014 9

10 Pollutierozen Vito-Mol 2 km N M M M Periode: 1/1/2008 0:30 tot 31/12/ :0.» 1) basis pollutieroos op halfuurswaardes: voor stof zijn die relatief rond, met een brede piek naar het oosten Vito-Mol 2 km M M M Periode: 1/1/2008 0:30 tot 31/12/ :0. 24 µg/m³ N pollutieroos, gemeten PM10 (µg/m³) itav = 1 pm10_ref 24 µg/m³ itav = 1 pm10_ref pollutieroos, 05/09/2014 gemeten PM10 (µg/m³) 10

11 Pollutierozen» 2) aftrek van achtergrond: noodzakelijk! Vito-Mol 2 km M M M Periode: 1/1/2008 0:30 tot 31/12/ :0. N 12 µg/m³ itav = 1 PM10_all_zbg pollutieroos, gemeten PM10 (µg/m³) 05/09/

12 Pollutierozen» Windafhankelijke pollutierozen 05/09/

13 Let op met pollutierozen!» Bij korte tijdsreeksen» Bij heel variabele bronnen» Bij metingen op dagbasis. 05/09/

14 Pollutierozen op dagbasis: een test Werkelijkheid: gebaseerd op uurwaardes Naïeve methode: pieken verdwijnen 05/09/

15 Pollutierozen op dagbasis: een test Werkelijkheid: gebaseerd op uurwaardes Er bestaan methodes (Cosemans et al., 2008) 05/09/

16 Doorrekening gekende bronnen 05/09/

17 Metingen 05/09/

18 Metingen» Gebruik van tijdelijke detailmeetnetten voor identificeren van bronnen» Niet bedrijfspecifieke metingen: in de buurt van een plaats waar verhoogde concentraties werden vastgesteld, vb. rond een meetpost van VMM» Bedrijfspecifieke metingen: op het terrein en in de buurt van een bepaald bedrijf» Tijdelijke activiteitsgerichte metingen: vb laad-en losactiviteiten» Gebruik van mobiele metingen voor in kaart brengen van bronnen/evalueren van maatregelen 05/09/

19 Meetopzet: niet bedrijfspecifiek VMM station filterbemonsteraar Referentie 24h-gemiddelde Pollutierozen op basis van netto PM Netto PM = PM locatie(x) min [PM locatie(1) : locatie(j) ] 05/09/ Optische monitor Gemeten op 30 min tijdsresolutie

20 Resultaten : netto PM pollutierozen WR meetperiode PM2,5 PM10 TSP 05/09/

21 Meetopzet en resultaten: bedrijfsgerichte metingen Optische stofmonitoren Op 3 locaties Verhoogde concentraties tgv laad-en los activiteiten Verwaaiïng van zand bij hogere windsnelheid 05/09/

22 Meetopzet en resultaten: aktiviteitsgerichte meting» 1)Metingen windopwaards van de activiteit of voor aanvang» 2)Metingen tijdens aktiviteit laad/los activiteit Emissie = Verschilconcentratie * WS*pluimbreedte 05/09/

23 Meetopzet mobiele metingen» AEROFLEX:» Doel:» Mobiel meetplatform» Identificatie van bronnen, blootstelling, ruimtelijk patroon» Aanvullende info tov stationaire metingen» Meetopzet:» Herhaalde metingen» Ifv meteo» Polluenten: PM, BC, UFP,» Resultaat: kaartjes met kleurencode 05/09/

24 PM 1, PM 2,5, PM 10 : Grimm GPS: GlobalSat BU-353 PM probe Display with traffic light GUI Netbook and batteries UFP probe UFP: TSI P-Trak 05/09/

25 Resultaten mobiele metingen Verhoogde concentraties PM 10 ter hoogte van kade ->Lossen van schip Verhoogde concentratie PM 10 (resuspensie) en UFP (uitlaat) langs wegen ->tgv zware voertuigen 05/09/

26 Metingen in stedelijke context: enkele voorbeelden» Tijdelijk detailmeetnet» PM 10 en andere verkeersgerelateerde parameters» Inschatten verkeersbijdrage en modelvalidatie» Gebruik van pollutierozen» Mobiele metingen» Screening» Data-aggregatie 05/09/

27 Metingen stedelijke context» Metingen op een 5 typische verkeerslocaties» Filterbemonsteraar» PM 10 massa» Analyse van de filter : EC (verbrandingsgerelateerde fractie)» Locale bijdrage:» Groter in streetcanyon» Groter (%) voor EC dan voor PM 10 05/09/

28 Bijdrage van snelweg aan PM 2,5 en NO 2 concentraties 05/09/

29 Mobiele metingen: stedelijke screening» Mobiele monitoring van UFP concentraties in stedelijke omgeving» Metingen uitgevoerd in opdracht van de stad Tienen» Grote concentratieverschillen:» Tussen 7,000 >100,000» UFP concentraties in de buurt van verkeer veel hoger (tot 10x); met grootste effect in gesloten straten» Verschillen voor PM 2.5 zijn kleiner (tot 50% verhoging)» Afstand tot verkeer is van belang: hoge blootstelling aan fietsers op de rijweg» Achtergrondconcentratie varieert van dag tot dag 05/09/

30 Mobiele metingen: stedelijk» Mobiele monitoring volgens vast traject» 20 x herhaald op 10 dagen» Geaggregeerd over een aantal typische straten * Belangrijke invalsweg (apart fietspad/p strook) * Hoofdweg in centrum (fietssuggestiestrook, streetcanyon) * Hoofdweg in centrum (apart fietspad) * Verbindingsweg met ring (beperkte toegang owv werken) * Groene zone (weinig verkeer) geen fietspad * Gemengde zone (apart fietspad, streetcanyon) 05/09/

31 Inverse modellering 05/09/

32 Analyse van de bedrijfsvoering» Op basis van literatuurcijfers + kennis van bedrijf => inschatting van nieuwe emissies 05/09/

33 Inverse modellering» Op basis van lange tijdsreeksen:» Na aftrek achtergrond» Na aftrek gekende bronnen» Inschatting onbekende bronnen op verschillende locaties» Werkt alleen voor relatief regelmatige bronnen (want gebaseerd op statistiek) 05/09/

34 Inverse modellering» Tijdsreeksen achtergrond gekende bronnen» Voor alle mogelijke bronnen: doorrekening concentratie op meetpunten voor bronsterkte 1» Opzetten stelsel van vergelijkingen:» Meting-achtergrond-gekende bronnen op locatie x en tijdstap t = som alle bronnen i (Q i *C x,t,i )» Oplossen naar Q i» Verwijderen van onrealistische bronnen (negatieve bronsterktes, te grote onzekerheden) => iteratief => bronnenset 05/09/

35 Inverse modellering: emissies 05/09/

36 Inverse modellering: concentraties 05/09/

37 Inverse modellering: concentratieverdeling 05/09/

38 Voorwaartse modellering: maatregelen 05/09/

39 Maatregelen: modelleren is nodig» Analyse van de basissituatie:» Belangrijk: alle bronnen meenemen: ook de onbekende» => vertrekken vanuit de metingen (geïnterpoleerd)» => dubbeltellingscorrectie» Autonoom scenario (zonder maatregelen)» Scenario s met maatregelen 05/09/

40 NO2 Basisscenario - Toestand NO /09/

41 Basisscenario - Toestand NO /09/

42 Verschilkaart - Bij uitvoering van maatregelenpakket 1 (basislijst) 05/09/

43 Verschilkaart - Bij uitvoering van maatregelenpakket 2 (1 + low emission zone + congestion charge) 05/09/

44 Achteraf: validatie van wat voorspeld werd» Moeilijk: want meestal wordt niet exact 1 scenario gevolgd» Meteo-afhankelijkheid 05/09/

45 NO 2 : jaargemiddelde 05/09/

46 PM 10 : jaargemiddelde 05/09/

47 PM10: # overschr dagnorm 05/09/