4 juli EL10098 Rinkje Molenaar. Onderwerp Toelichting bij Rapportage Vervolgonderzoek fijn stof emissies IJmond, Fase 2

Transcriptie

1 Notitie Datum Documentnummer Project Auteur 4 juli EL10098 Rinkje Molenaar Onderwerp Toelichting bij Rapportage Vervolgonderzoek fijn stof emissies IJmond, Fase 2 N.a.v. vragen en opmerkingen van de Dorpsraad Wijk aan Zee, het RIVM en TATA Steel op bovengenoemd rapport is deze notitie met een aanvullende toelichting opgesteld. Fase 2 van het onderzoek is erop gericht geweest met de beschikbare informatie en middelen inzicht te krijgen of bepaalde TATA-bronnen onder- dan wel overschat zouden kunnen zijn qua emissies. De invalshoek van dit onderzoek is wetenschappelijk/technisch en niet juridisch van aard geweest. Met de beschikbare informatie en middelen wordt bedoeld: de meetwaarden van de meetpunten in de omgeving van het TATA terrein de meest actuele informatie m.b.t. de emissieomvang, locatie en relevante verspreidingsparameters (hoogte, warmteinhoud e.d.) van de individuele bronnen van TATA zoals deze bij TATA bekend zijn (en worden gerapporteerd in het milieu jaarverslag) een door het toenmalige ministerie van VROM goedgekeurd rekenmodel. In deze studie is de relatie tussen gemeten en berekende waarden onderzocht. Omdat in Fase 1 is geconstateerd dat er sprake is van een sterke concentratiegradiënt zijn voor de berekeningen uitgevoerd in Fase 2 rekenpunten gedefinieerd waarbij de X- en de Y-coördinaat gelijk zijn aan die van de meetpunten. Daarbij is nagegaan of een aanpassing (verhoging dan wel verlaging) van de gehanteerde emissies voor de individuele bronnen leidt tot een betere fit tussen meten en rekenen. Het is hierbij van belang dat de metingen en berekeningen op een zelfde jaar betrekking hebben. Om redenen zoals genoemd op pag 9 van het rapport is gekozen voor het jaar Interpretatie van de meetwaarden Er zijn verschillende meetapparaten die gebruikt kunnen worden voor PM 10 (fijn stof) metingen. Elke meetmethode levert iets andere getallen op. De automatische meetmethoden leiden over het algemeen tot een onderschatting omdat er (als gevolg van verwarming bij de monstername) verlies van vluchtige stoffen optreedt. Dit verlies wordt gecorrigeerd met een correctiefactor. Hiervoor zijn twee benaderingen mogelijk, nl: 1. een juridische benadering waarbij overeengekomen is dat de TEOM (het in IJmond in de onderzoeksperiode gebruikte instrument 1 ) met 1,3 gecorrigeerd wordt 1 een uitzondering hierop vormt de zgn. TEOM-FDMS; hierop wordt op pag 2 terugkomen Blad 1 van 10

2 2. een wetenschappelijk/technische benadering waarbij de TEOM wordt vergeleken met een filtermeting (een zgn. referentieapparaat, dat niet gecorrigeerd behoeft te worden) en uit de onderlinge verhouding een correctie wordt bepaald (die kan dan eventueel ook seizoensafhankelijk zijn). Als het gaat om het controleren van de emissiegegevens (doel van dit onderzoek) is het van belang zo correct mogelijke metingen te hebben; dan verdient de wetenschappelijk/technische benadering de voorkeur. Als het gaat om besluiten in het kader van de Regeling Beoordeling Luchtkwaliteit (RBL) wordt de juridische benadering gekozen. In deze studie is gebruik gemaakt van de omstandigheid dat op meetstation Beverwijk West in 2007 zowel een TEOM als een referentieapparaat hebben gestaan Dit biedt de mogelijkheid om na te gaan of de factor 1,3 voor de omgeving van TATA ook opgaat. De resultaten hiervan zijn beschreven in Bijlage 1 van het rapport. Geconcludeerd wordt dat in Beverwijk West de factor gemiddeld over de 12 maanden van 2007 uitkomt op 1,156 (afgerond op 1,16 in de beschrijving van het rapport). TATA Steel maakt terecht melding van het feit dat er op het meetpunt Wijk aan Zee Bosweg ten onrechte een correctiefactor is gebruikt. Hier staat nl. een zgn. TEOM FDMS (i.p.v. de standaard TEOM) en voor dit instrument is geen correctie nodig. Hierdoor is de grafiek in Figuur 7 van het rapport onjuist. Hieronder staat de gerectificeerde figuur. Figuur 7 (rectificatie): Relatie berekende en gemeten concentraties op basis van jaargemiddelde Berekening (µg/m3) Meting (µg/m3) 1= Beverwijk West; 2= Wijk aan Zee Banjaert: 3 = IJmuiden Kanaaldijk; 4= Wijk aan Zee Bosweg (aangepast); 5= TATA terrein: 6 = IJmuiden Sluizen Een ander belangrijk punt is dat de factor 1,3 is gebaseerd op de verdamping van vluchtige componenten in de PM 10 fractie. De verwaaiingemissies van de erts- en kolenhopen zullen echter geen vluchtige componenten bevatten. Het toepassen van de factor 1,3 op een stof mengsel dat, althans op sommige plaatsen in de omgeving van TATA, een flinke bijdrage vast stof bevat leidt op die plaatsen tot een overschatting. Blad 2 van 10

3 Onderstaande tabel geeft een indruk van de bandbreedte rondom de metingen (uitgedrukt in µg/m 3 ) afhankelijk van de toegepaste correctiefactor. Meetpunt Meetwaarde x factor 1,156 x factor 1,3 x factor 1,3 m.u.v. bijdrage opp.bronnen 2 Range IJmuiden Kanaaldijk Wijk aan Zee Banjaert Wijk aan Zee Bosweg 31.0 NVT NVT NVT 31.0 IJmuiden Sluizen Beverwijk West Metingen van fijn stof (maar ook van andere componenten in de buitenlucht) kennen een aanzienlijke meetonzekerheid. De onzekerheid van de metingen die in dit onderzoek gebruikt zijn is niet bekend. Om deze onzekerheid toch te illustreren wordt aangenomen dat de metingen juist voldoen aan de EU criteria voor vergelijkbaarheid met de referentie metingen (maximale onzekerheid 12,5 % bij 1 standaarddeviatie). Onderstaande grafiek laat de bandbreedte zien voor de meetwaarde met correctiefactor 1,156 en voor de factor 1,3. Rondom die laatste is de spreiding van +/- 12,5% weergegeven. Op de Y-as staan de berekende waarden uitgezet Relatie meten (met spreiding) en berekenen 50.0 berekening µg/m³ meting µg/m3 cor.fact=1,156 cor.fact=1,3 +/-12,5% ideale fit NB: Voor station Wijk aan Zee Bosweg ( ) is de ongecorrigeerde meetwaarde gebruikt. De grafiek laat zien dat de technische meetwaarde (meting na correctie met de factor 1,156) voor alle punten valt binnen de bandbreedte van de juridische meetwaarden (meting gecorrigeerd met een factor 1,3). Verder is goed zichtbaar dat de aanzienlijke onzekerheid in de metingen het doen van hele harde uitspraken over de vergelijkbaarheid van metingen en berekeningen lastig maakt. 2 Hiermee is de overcorrectie door het meenemen van het deel niet vluchtig stof van de oppervlakte bronnen opgeheven Blad 3 van 10

4 Punten rechts van de lijn duiden op een hogere meetwaarde dan de berekening; links van de lijn andersom en op de lijn is de situatie waarbij er een perfecte relatie is tussen gemeten en berekende waarde. TATA wijst erop dat, behalve bij IJmuiden Sluizen, ook nabij het meetpunt op het TATA terrein in 2007 werkzaamheden zijn geweest die tot extra fijn stofemissies hebben geleid. Dit betekent dat de punten voor deze stations onder normale omstandigheden meer naar links gelegen zouden hebben, dus dichter bij de lijn. Seizoensinvloeden De rapportage van TNO in Bijlage 1 laat zien dat er sprake is van een seizoensinvloed op de correctiefactor. Deze verschillende factoren zijn toegepast bij de analyse van de uurwaarden (Hoofdstuk 3.2). De correlatie tussen metingen en berekeningen bleek echter zo slecht dat besloten is hier niet mee verder te gaan en de rest van de studie uit te voeren op het niveau van jaargemiddelde. Daarbij is in onderling overleg tussen opdrachtgever (Prov. Noord Holland en Milieudienst IJmond), opdrachtnemer (DCMR) en onderaannemer (TNO) de keuze gemaakt voor het toepassen van de jaargemiddelde correctiefactor voor de meetwaarden. Emissiebronnen Voor de berekeningen is uitgegaan van het door TATA aangeleverde bronnenbestand zoals bijgevoegd in Bijlage 2 (stand van zaken 17 december 2010). Hierin is tevens vermeld hoe is omgegaan met de gebouwinvloed (oppervlakte, ligging, hoogte). Dit bestand beschrijft de situatie voor het jaar Maatregelen Het berekenen van het effect van de reeds uitgevoerde en geplande maatregelen is gebaseerd op een mailwisseling tussen de Provincie Noord Holland en TATA Steel die plaatsvond tussen 12 april en 7 mei jl. Uit het commentaar van TATA blijkt dat er sprake is van een misverstand over de interpretatie hiervan (weergegeven in Bijlage 3). Als dit niet de juiste is kan dit in een eventuele Fase 3 worden rechtgezet. De Dorpsraad informeerde naar de planning van de maatregelen. Maatregel 1 (vervallen van de opslag Noord West) is in 2010 afgerond; maatregel 2 (plaatsing elektrofilter bij Ketel 41) is eveneens in 2010 afgerond; maatregel 3 (doekfilter ruimteontstoffing) staat gepland voor augustus 2011 en maatregel 4 (doekfilter sintermachines) gefaseerd, nl: 1 e doekfilter in augustus 2012, 2 e doekfilter in november 2014 en 3 e doekfilter in augustus Rekentool Gedurende de studie is voor elke individuele bron apart (of cluster van kleinere bronnen) de bijdrage op de rekenpunten (X/Y- coördinaten van de meetpunten) berekend. De sommatie hiervan is gepresenteerd in Tabel 1 van het rapport. Voor PM 10 geldt dat als de emissie van de bron met een bepaalde factor af- of toeneemt, de bijdrage aan de concentratie van die bron op de rekenpunten met die zelfde factor af- of toeneemt. Hiervan is gebruik gemaakt bij het opzetten van een zgn. 'rekentool' in EXCEL. De basis bestaat uit een werkblad waarin de in de studie berekende bijdrage per bron op elk meetpunt is vastgelegd in combinatie met de mogelijkheid om deze met een bepaalde factor te vermenigvuldigen. Het effect hiervan is direct zichtbaar op de bijdrage per broncategorie en op het totaal. Ook wordt het effect meteen zichtbaar in de grafiek die de relatie tussen de meetwaarden en de berekende waarden laat zien (de figuur 7 van pagina 2 ). Hieronder worden twee voorbeelden uitgewerkt. Onderstaande tabel laat de output van een scenarioberekening (nummer 1) met de rekentool zien, nl: de emissies van alle puntbronnen zijn gehalveerd (oftewel een factor 0,5 is toegepast). Onder Referentie situatie staat de berekende bijdrage van de verschillende broncategorieën, alsmede het totaal op de verschillende meetpunten in de uitgangssituatie. Dit is ook terug te vinden in Tabel 1 van het rapport. Bij de scenario bijdrage staat de bijdrage vermeld cf het gekozen scenario. Daar waar de getallen vet gedrukt zijn is er een verandering t.o.v. de referentiesituatie. De rode cijfers laten zien wat dit scenario doet op de emissies. Blad 4 van 10

5 Scenario 1: halvering emissies puntbronnen Alle bronnen Punt- Diffuse Oppervlakte Totaal bronnen bronnen bronnen bronnen Totaal_E Totaal_E Totaal_E Bronsterkte [kg/jaar] Bronsterkte* factor Bronsterkte_verschil Bijdrage Bijdrage Bijdrage Bijdrage Referentie situatie puntbr diffuus opp bron totaal IJmuiden, Kanaaldijk Wijk aan Zee, Banjaert Wijk aan Zee, Bosweg IJmuiden, sluizen Beverwijk west Corusterrein De Rijp Velsen-Noord, Rooswijkerweg Wijk aan Zee, Reyndersweg Scenario Scenario Scenario na toepassing van factor 0,5 Bijdrage Bijdrage Bijdrage Bijdrage op alle puntbronnen puntbr diffuus opp bron totaal IJmuiden, Kanaaldijk Wijk aan Zee, Banjaert Wijk aan Zee, Bosweg IJmuiden, sluizen Beverwijk west Corusterrein Velsen-Noord, Rooswijkerweg Wijk aan Zee, Reyndersweg Totale emissie 68% Blad 5 van 10

6 Het effect hiervan is ook te zien in de grafiek die de relatie tussen meten en rekenen weergeeft. 50 Scenario 1: puntbronnen x 0,5 45 berekening (µg/m3) meting (µg/m3) referentie scenario ideale fit Opvalt dat er slechts een zeer geringe verschuiving van de punten is te zien, terwijl er toch een forse emissiereductie is toegepast. Daarna is als 2 e scenario het halveren van de emissies van alle oppervlaktebronnen uitgewerkt. Blad 6 van 10

7 Scenario 2: Halvering emissies oppervlaktebronnen Alle bronnen Punt- Diffuse Oppervlakte Totaal bronnen bronnen bronnen bronnen Totaal_E Totaal_E Totaal_E Bronsterkte [kg/jaar] Bronsterkte* factor Bronsterkte_verschil Bijdrage Bijdrage Bijdrage Bijdrage Referentie situatie puntbr diffuus opp bron totaal IJmuiden, Kanaaldijk Wijk aan Zee, Banjaert Wijk aan Zee, Bosweg IJmuiden, sluizen Beverwijk west Corusterrein De Rijp Velsen-Noord, Rooswijkerweg Wijk aan Zee, Reyndersweg Scenario Scenario Scenario na toepassing van factor 0,5 Bijdrage Bijdrage Bijdrage Bijdrage op alle opp.bronnen puntbr diffuus opp bron totaal IJmuiden, Kanaaldijk Wijk aan Zee, Banjaert Wijk aan Zee, Bosweg IJmuiden, sluizen Beverwijk west Corusterrein Velsen-Noord, Rooswijkerweg Wijk aan Zee, Reyndersweg Totale emissie 85% Blad 7 van 10

8 Het effect van scenario 2 is te zien in onderstaande grafiek die de relatie tussen meten en rekenen weergeeft. 50 Scenario 2: opp. bronnen x 0,5 45 berekening (µg/m3) meting (µg/m3) referentie scenario ideale fit Opvalt dat hier veel duidelijker sprake is van een verschuiving van de punten, terwijl de afname van de emissies geringer is dan bij scenario 1. Dit heeft te maken met de lagere uitstoothoogte waardoor er minder verdunning/verspreiding van de emissies optreedt. Deze rekentool is in 1e instantie ontwikkeld om eventuele onder- of overschattingen van specifieke bronnen op te sporen. Hierbij bleek echter dat onrealistische factoren moesten worden toegepast om een betere fit te verkrijgen. De voorbeelden hierboven illustreren dat al enigszins. Kijkend naar de referentie, waarin de nagekomen informatie over de meetpunten is verwerkt 3, blijkt overigens dat op 4 punten de fit redelijk goed is. De tool kan echter ook gebruikt worden om het effect van bepaalde maatregelen inzichtelijk te maken. Tabel 4 van de rapportage is hier een voorbeeld van. In onderstaande tabellen is als aanvulling hierop weergegeven wat de bijdrage van de bron aan de concentratie per meetpunt was vòòr de maatregel en na het nemen van de genoemde maatregel. 3 TEOM-FDMS die niet gecorrigeerd diende te worden, invloed van verwaaiend stof door niet reguliere TATA activiteiten ten tijde van de metingen op twee meetpunten. Blad 8 van 10

9 Effect van maatregel 1: Vervallen van de opslag Noord West Meetpunt Bijdrage voor Bijdrage na Verschil µg/m 3 ) (= Tabel 4) Bestaand in 2007 IJmuiden Kanaaldijk Wijk aan Zee Banjaert Wijk aan Zee Bosweg IJmuiden Sluizen Beverwijk West TATA terrein Recent toegevoegd Velsen Noord Rooswijkerweg Wijk aan Zee Reijndersweg Effect van maatregel 2: Plaatsing elektrofilter bij Ketel 41 Meetpunt Bijdrage voor Bijdrage na Verschil µg/m 3 ) (= Tabel 4) Bestaand in 2007 IJmuiden Kanaaldijk Wijk aan Zee Banjaert Wijk aan Zee Bosweg IJmuiden Sluizen Beverwijk West TATA terrein Recent toegevoegd Velsen Noord Rooswijkerweg Wijk aan Zee Reijndersweg Effect maatregel 3: doekfilter ruimteontstoffing Meetpunt Bijdrage voor Bijdrage na Verschil µg/m 3 ) (= Tabel 4) Bestaand in 2007 IJmuiden Kanaaldijk Wijk aan Zee Banjaert Wijk aan Zee Bosweg IJmuiden Sluizen Beverwijk West TATA terrein Recent toegevoegd Velsen Noord Rooswijkerweg Wijk aan Zee Reijndersweg Blad 9 van 10

10 Effect maatregel 4: doekfilter sintermachines Meetpunt Bijdrage voor Bijdrage na Verschil µg/m 3 ) (= Tabel 4) Bestaand in 2007 IJmuiden Kanaaldijk Wijk aan Zee Banjaert Wijk aan Zee Bosweg IJmuiden Sluizen Beverwijk West TATA terrein Recent toegevoegd Velsen Noord Rooswijkerweg Wijk aan Zee Reijndersweg Bovenstaande tabellen laten zien dat de PM 10 -bijdrage van de individuele bronnen ook vòòr de maatregel vaak gering is. Het toepassen van de maatregel kan daar qua winst dus nooit bovenuit komen. De bijdrage van Opslag Noord West is het hoogst en ligt op sommige meetpunten in de orde van enkele tienden µg/m 3 ; na de maatregel is deze verwaarloosbaar. De emissies (in kg/jaar) vòòr de maatregel en na de maatregel staan vermeld in Bijlage 3 van het hoofdrapport, voor zowel totaal stof als voor de PM 10 fractie. Bij de interpretatie van de maatregelen is het goed zich te realiseren dat deze niet altijd primair gericht zijn op de reductie van PM 10. Zie hiervoor de toelichting in hoofdstuk 3.5 van het rapport. Blad 10 van 10