TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 Windroosanalyse naar de invloed van industriegebied Antwerpen op de luchtkwaliteit in de gemeente Woensdrecht in 10 Gebouwde Omgeving Princetonlaan 6 3584 CB Utrecht Postbus 015 38 TA Utrecht www.tno.nl T +31 88 866 42 56 F +31 88 866 44 75 infodesk@tno.nl Datum 31 januari 12 Auteur(s) Ir. M.H. Voogt Ing. J.H. Weststrate Aantal pagina's 18 (excl. Bijlagen) Aantal bijlagen 2 Opdrachtgever Provincie Noord-Brabant t.a.v. Ir. A.L. Schoenmakers Bureauhoofd Milieubeheer Postbus 151 MC s-hertogenbosch Projectnaam Windroosanalyse Brabant 10 Projectnummer 054.019 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor opdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan. 12 TNO
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 2 / 18 Samenvatting Sinds medio 08 meet de provincie Noord-Brabant in Ossendrecht (gemeente Woensdrecht) de concentratie van PM 10, NO 2 en vluchtige koolwaterstoffen. Het doel van de voorliggende studie is om met behulp van een windroosanalyse inzicht te krijgen in de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen (inclusief scheepvaart) aan de concentraties van PM 10, NO 2 en benzeen in Ossendrecht in 10. De bijdrage hangt af van de emissiesterkte van de bronnen in het industriegebied en van de in 10 voorkomende meteorologische omstandigheden. Het is dus niet zo dat uit deze methode direct een bronsterkte afgeleid kan worden. Door de van jaar tot jaar wijzigende meteorologische omstandigheden (vooral windrichting is van belang, maar ook windsnelheid) fluctueert de geschatte bijdrage van jaar tot jaar. Ook het optreden van incidentele emissies (of het niet constant zijn van de emissies) maakt dat de bijdrage van jaar tot jaar anders kan zijn. Windroosanalyses geven inzicht in de bijdrage in opeenvolgende jaren, maar het kwantificeren van een systematische trend in de emissie vanaf het industriegebied is niet goed mogelijk. Daar komt bij dat bij wind uit de richting van het industriegebied het verkeer op de nabijgelegen snelweg A4 (Nederland) - A12 (Vlaanderen) ook bijdraagt aan de concentratie (van met name NO 2 ) in Ossendrecht. Daarvoor wordt in de huidige studie niet gecorrigeerd. De gepresenteerde bijdragen geven dus een indicatie van de gecombineerde bijdrage van het industriegebied (inclusief scheepvaart) en het verkeer op de snelweg A4-A12. De meteorologische gegevens zijn afkomstig van metingen bij het meetstation in Ossendrecht. Van PM 10 wordt in Ossendrecht alleen de daggemiddelde concentratie gemeten, zodat voor dit onderzoek gebruik is gemaakt van de uurgemiddelde concentraties gemeten door het RIVM op nabijgelegen LML station Huijbergen (gemeente Woensdrecht). Voor NO 2 zijn metingen van de Vlaamse Milieu Maatschappij (VMM) op enkele locaties rondom het industriegebied gebruikt als achtergrondmetingen. Voor PM 10 en vluchtige koolwaterstoffen (waaronder benzeen) lijkt er sprake te zijn van systematische verschillen tussen de gemeten concentraties in Ossendrecht en Vlaanderen. Daarom konden de metingen van de VMM niet als achtergrondconcentratie toegepast worden. Voor benzeen is de achtergrondconcentratie geschat uit de metingen in Ossendrecht zelf. Dit levert de best mogelijke schatting van de bijdrage van het industriegebied aan de concentratie van benzeen op. De concentratiewindroos voor PM 10 in Huijbergen liet geen verhoging uit de richting van het industriegebied van Antwerpen zien. Daarom is voor PM 10 geen windroosanalyse van de bijdrage van het industriegebied uitgevoerd. De jaargemiddelde concentraties van PM 10, NO 2 en benzeen in 10 en de schatting van de bijdrage zijn weergegeven in onderstaande tabel. Ook zijn de resultaten voor 09 uit een analyse uitgevoerd door de provincie Noord-Brabant weergegeven. Er wordt opgemerkt dat in het rapport voor 09 bij de gemiddelde bijdrage een onzekerheidsmarge is gepresenteerd.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 3 / 18 Deze was alleen gebaseerd op de variatie binnen de dataset waarmee gerekend is. Verbeterd inzicht leert dat deze onzekerheidsmarge niet de totale onzekerheid representeert. Deze is in werkelijkheid groter, maar kan niet eenvoudig gekwantificeerd worden. In een aanvullende studie zal onderzoek gedaan worden naar methoden om de onzekerheid te bepalen. Jaar Concentratie (µg/m 3 ) industriegebied (gecombineerd met verkeer) in µg/m 3 industriegebied (gecombineerd met verkeer) in % PM 10 09 22.2 - - 10 24.3 - - NO 2 09 25.1 3.1 13 10 29.1 3.3 11 Benzeen 09 1.5 0.3-0.4-25 10 1.5 0.3 22 Het volgende wordt geconcludeerd: De jaargemiddelde concentraties van PM 10, NO 2 en benzeen liggen (ruim) beneden de gestelde grenswaarden. Op basis van de concentratiewindroos van PM 10 in Huijbergen wordt geconcludeerd dat het industriegebied van Antwerpen niet meetbaar bijdraagt aan de concentratie van PM 10 in de gemeente Woensdrecht. De maximale bijdrage aan de concentratie van NO 2 in Ossendrecht in 10 is ca. 3.3 µg/m 3. Dit is in lijn met de schatting uit 09 (3.1 µg/m 3 ). De best mogelijke schatting van de bijdrage aan de concentratie van benzeen in Ossendrecht in 10 is 0.3 µg/m 3. In 09 is de bijdrage op een andere manier afgeleid, deze lag evenwel ook rond de 0.3 µg/m 3. Het wordt aanbevolen om de vergelijkbaarheid van de meetapparatuur voor PM 10 en vluchtige koolwaterstoffen toegepast in Nederland en Vlaanderen nader te onderzoeken.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 4 / 18 Inhoudsopgave Samenvatting... 2 1 Inleiding... 5 2 Beschrijving van de metingen... 6 2.1 Meetlocaties... 6 2.2 PM 10... 7 2.3 NO 2... 7 2.4 Benzeen... 7 2.5 Meteorologie... 7 3 Data-analyse... 8 3.1 Methode voor bepaling jaargemiddelde bijdrage... 8 3.2 Onzekerheid... 9 4 Resultaten... 10 4.1 Frequentieverdeling van de windrichting... 10 4.2 PM 10... 10 4.3 NO 2... 11 4.4 Benzeen... 13 5 Conclusies en aanbevelingen... 16 6 Referenties... 17 7 Ondertekening... 18 Bijlage(n) A Windrozen voor NO 2 B Vergelijking windroosanalyse NO 2 met 09
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 5 / 18 1 Inleiding Sinds medio 08 meet de provincie Noord-Brabant in Ossendrecht (gemeente Woensdrecht) de concentratie van PM 10, NO 2 en vluchtige koolwaterstoffen. Eind 10 is ook in de woonkern Woensdrecht gestart met deze metingen. De meetresultaten kunnen gebruikt worden om de invloed van het industriegebied van Antwerpen op de luchtkwaliteit in de woonkernen te onderzoeken. Het doel van deze studie is om met behulp van een windroosanalyse inzicht te krijgen in de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen aan de concentraties van PM 10, NO 2 en benzeen in Ossendrecht in 10. De bijdrage hangt af van de emissiesterkte van de bronnen in het industriegebied en van de in 10 voorkomende meteorologische omstandigheden. Het is dus niet zo dat uit deze methode direct een bronsterkte afgeleid kan worden. Bij de windroosanalyse worden metingen van de Vlaamse Milieu Maatschappij (VMM) op enkele locaties rondom het industriegebied na beoordeling van de geschiktheid van de metingen gebruikt als achtergrondmetingen. De gegevens zijn beschikbaar gesteld door de VMM. Voor NO 2 en benzeen kunnen de metingen op de locatie Ossendrecht gebruikt worden. Van PM 10 wordt in Ossendrecht alleen de daggemiddelde concentratie gemeten, zodat voor dit onderzoek gebruik is gemaakt van de uurgemiddelde concentraties gemeten door het RIVM op nabijgelegen LML station Huijbergen. Ook Huijbergen is gelegen in de gemeente Woensdrecht. De meetgegevens van het LML zijn ter beschikking gesteld door het RIVM. De meteorologische gegevens zijn afkomstig van metingen bij het meetstation in Ossendrecht. Over 09 is een dergelijke analyse ook uitgevoerd door de provincie Noord- Brabant [1]. De resultaten van beide studies worden met elkaar vergeleken. Door de van jaar tot jaar wijzigende meteorologische omstandigheden (vooral windrichting is van belang, maar ook windsnelheid) fluctueert de geschatte bijdrage van jaar tot jaar. Ook het optreden van incidentele emissies (of het niet constant zijn van de emissies) maakt dat de bijdrage van jaar tot jaar anders kan zijn. Windroosanalyses geven inzicht in de bijdrage in opeenvolgende jaren, maar het kwantificeren van een systematische trend in de emissie vanaf het industriegebied is niet goed mogelijk. Dit rapport bestaat uit Hoofdstuk 2: Beschrijving van de metingen. Hoofdstuk 3: Beschrijving van de data-analyse methode. Hoofdstuk 4: Resultaten. Hoofdstuk 5: Conclusies en aanbevelingen.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 6 / 18 2 Beschrijving van de metingen 2.1 Meetlocaties In Figuur 1 zijn de meetlocaties rondom het industriegebied van Antwerpen op zowel Nederlands als Vlaams grondgebied weergegeven. De omcirkelde meetlocaties zijn gebruikt in dit onderzoek. Figuur 1 Meetlocaties rondom het industriegebied van Antwerpen in Nederland en in Vlaanderen. De rode lijnen geven de grenzen van de windrichtingsector aan (-2 graden) waarbij meetlocatie Ossendrecht potentieel belast is door het industriegebied. De cirkels om de stations heen geven aan voor welke stations en stoffen een windroosanalyse is uitgevoerd. Drukke wegen zijn in rood weergegeven. Bron onderliggende kaart: rapport Provincie Noord-Brabant [1]. De meetlocatie Ossendrecht wordt bij wind tussen en 2 graden potentieel blootgesteld aan emissies van het industriegebied (inclusief scheepvaart). De Vlaamse stations zijn gebruikt als achtergrondstations. Het moge duidelijk zijn dat de Vlaamse stations niet alle even geschikt zijn als achtergrondlocaties vanwege beïnvloeding door lokale bronnen. Enkele Vlaamse stations zijn niet over het gehele bereik van -2 graden onbelast. In die gevallen wordt een beperktere belastingshoek toegepast. Door
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 7 / 18 echter meerdere stations te gebruiken wordt inzicht verkregen in de robuustheid van de resultaten. Voor de schatting van de jaargemiddelde bijdrage worden de resultaten van de verschillende combinaties met inachtneming van de representativiteit van de achtergrondlocaties in samenhang bekeken. Een verstorende factor in deze analyse is de nabije ligging van de snelweg A4 (Nederland) - A12 (Vlaanderen) ten zuidwesten van het meetpunt Ossendrecht. De kortste afstand tot de A4 is ongeveer 0 meter. Bij deze afstand zal het verkeer op de snelweg ook bijdragen aan de concentratie (met name van NO 2 ) ter plaatse van het meetpunt. Voor deze bijdrage wordt in de huidige studie niet gecorrigeerd. De in dit rapport gepresenteerde bijdragen geven dus een indicatie van de gecombineerde bijdrage van het industriegebied (inclusief scheepvaart) en het wegverkeer op de snelweg A4-A12. 2.2 PM 10 PM 10 wordt zowel in Nederland als Vlaanderen met bètastofmonitoren gemeten. Voor meer details over de meetapparatuur op LML station Huijbergen wordt verwezen naar de site van het RIVM [2]. Volgens RIVM procedures worden de meetdata van de bètastofmonitoren gevalideerd op de daggemiddelde waarden. Voor dit onderzoek zijn echter de uurgemiddelde concentraties van PM 10 gebruikt. Omdat PM 10 concentraties gekalibreerd worden op daggemiddelde waarden, geldt dat de uurgemiddelde waarden indicatief zijn. Volgens opgave van de VMM wordt op de Vlaamse stations gemeten met de FH62I-R van het merk TEI. De manier waarop in Vlaanderen kalibratie naar de referentiemethode wordt uitgevoerd verschilt van die in Nederland. Naar verwachting beïnvloedt dit de vergelijkbaarheid van de uurgemiddelde concentraties. 2.3 NO 2 2.4 Benzeen NO 2 is zowel in Ossendrecht als op de Vlaamse stations gemeten met NO x - monitoren op basis van chemoluminescentie, de Europese referentiemethode voor het meten van NO 2. De metingen van benzeen in Ossendrecht zijn uitgevoerd met een GC met PID detector [3]. Op de Vlaamse stations is gemeten met GC s met een FID detector. Beide metingen voldoen aan de voorwaarden die de Europese referentiemethode voor het meten van benzeen stelt. 2.5 Meteorologie Voor dit onderzoek zijn de windgegevens gebruikt zoals gemeten door de provincie op het meetstation in Ossendrecht. Vooraf is de windroos vergeleken met die gemeten op het KNMI station Woensdrecht. De overeenstemming was goed. De beschikbaarheid van de winddata van het meteostation in Ossendrecht is bijna 99%.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 8 / 18 3 Data-analyse 3.1 Methode voor bepaling jaargemiddelde bijdrage Op basis van de uurgemiddelde concentraties en windrichtingen worden windroosanalyses uitgevoerd. Ten eerste wordt de frequentieverdeling van de windrichting over 10 bepaald (zie Figuur 2). Voor elke windsector wordt berekend hoeveel uur de wind uit die richting kwam. Door te delen door het totaal aantal uren wordt dit omgerekend naar een percentage. Bij de uiteindelijke bepalingen van de bijdrage van PM 10, NO 2 en benzeen vallen er uren weg door het niet beschikbaar zijn van meetdata. Ook worden de uren waarop de windsnelheid lager was dan 1 m/s uitgesloten. Voor de analyse van de bijdrage aan de totale concentratie moeten deze uren dan ook uit frequentieverdeling gehaald worden. Onderzocht is of dit de frequentieverdeling sterk beïnvloedt. Dit blijkt voor geen van de stoffen het geval. Ten tweede worden concentratiewindrozen van PM 10, NO 2 en benzeen voor de combinatie van de belaste en onbelaste locatie gemaakt. Bij een concentratiewindroos wordt voor elke windsector de gemiddeld optredende concentratie getoond. De concentratiewindrozen geven inzicht in de windrichtingen waarbij de concentratie verhoogd is. Hoe meer waarnemingen er in een windsector voorkomen, hoe betrouwbaarder de gemiddelde concentratie is. Ten derde is de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen, gecombineerd met het verkeer op de nabijgelegen snelweg, in Ossendrecht bepaald. Voor NO 2 is onderstaande methode gevolgd. Voor PM 10 bleek het niet mogelijk om een bijdrage te bepalen (zie paragraaf 4.2). Voor benzeen is onderstaande methode ook gevolgd. Echter, de achtergrondbelasting is niet uit de metingen op de Vlaamse stations gehaald, maar uit de metingen in Ossendrecht bij andere windrichtingen (zie paragraaf 4.4). De bepaling van de bijdrage is stapsgewijs gedaan: 1 Er wordt een windroos van het concentratieverschil tussen Ossendrecht en de onbelaste locatie in Vlaanderen gemaakt. Op deze manier wordt de grootschalige bijdrage op het belaste punt (Ossendrecht) er als het ware uitgefilterd. Ook hier geldt dat hoe meer waarnemingen er in een windsector voorkomen, hoe betrouwbaarder het verschil in concentratie is. 2 De windroos van het concentratieverschil wordt vermenigvuldigd met de frequentieverdeling. Dit levert een zogenaamde bijdragewindroos op. Deze heeft alleen betekenis bij de windsectoren waarbij Ossendrecht belast wordt door het industriegebied (en de Vlaamse locatie niet belast wordt). Op basis van de ligging van de stations in Figuur 1 ligt deze windsector tussen en 2 graden. 3 De bijdragen in de windsectoren tussen en 2 1 graden worden opgeteld tot de jaargemiddelde bijdrage (in µg/m 3 ). Dit wordt vergeleken met de jaargemiddelde concentratie in Ossendrecht bepaald over de uren die aan de criteria voldoen. Daaruit volgt een schatting van de bijdrage in procenten. De op deze manier gevonden bijdrage is een gemiddelde waarde. 1 Of een gedeelte daarvan indien sprake is van belasting van de Vlaamse locatie.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 9 / 18 De uiteindelijke bijdrage is gebaseerd op de voor de analyse geselecteerde uren met de volgende selectiecriteria: De windrichting is tussen en 2 graden, voor enkele combinaties een beperktere windhoek vanwege de belasting op het Vlaamse station. De windsnelheid is groter dan 1 m/s. De uurgemiddelde concentratie is beschikbaar (voor NO 2 op beide meetlocaties). 3.2 Onzekerheid De onzekerheid in de gevonden gemiddelde bijdrage is niet gemakkelijk af te leiden voor de werkwijze die is gevolgd. Deze hangt voor een belangrijk deel samen met de mate waarin de gekozen uren representatief zijn voor de gemiddelde situatie. Een kortstondig verhoogde emissie van het industriegebied kan bijvoorbeeld gemist worden wanneer de meetdata op een van de stations niet beschikbaar zijn. Ook speelt de representativiteit van het gekozen criterium voor de windsnelheid een rol. Is 1 m/s voldoende om de bronbijdrage over grotere afstand zichtbaar te maken? Aan de andere kant geldt dat hoe hoger de windsnelheid, hoe meer de verontreiniging verdund wordt, en dus hoe lager de concentratiebijdrage. Een ander punt dat meespeelt is dat er bij een windroosanalyse geen onderscheid gemaakt kan worden tussen bronnen uit een bepaalde windrichting. Het industriegebied van Antwerpen (inclusief scheepvaart) is niet de enige bron van luchtverontreiniging die zorgt voor een belasting in Ossendrecht bij zuidwestelijke richting. Wegverkeer, bijvoorbeeld op de snelweg A4-A12 ten zuidwesten van Ossendrecht, is een bron die ook bijdraagt. Fluctuaties in dergelijke andere bronnen zorgen voor extra onzekerheid. Tenslotte speelt de representativiteit van de onbelaste stations voor de heersende achtergrondconcentratie. Ook op deze stations kan beïnvloeding door lokale bronnen een rol spelen. Deze onzekerheden zijn niet eenvoudig te kwantificeren. Mogelijk kunnen Monte Carlo technieken waarbij verschillende subsets van de data worden gekozen, enig inzicht verschaffen. Een dergelijke omvangrijke analyse paste echter niet binnen het huidige onderzoek. Voor NO 2 worden metingen van meerdere Vlaamse stations gebruikt. Op die manier kan inzicht verkregen worden in de robuustheid van de resultaten. Voor de schatting van de jaargemiddelde bijdrage worden de resultaten van de verschillende combinaties met inachtneming van de representativiteit van de achtergrondlocaties in samenhang bekeken. Voor benzeen geldt een extra bron van onzekerheid omdat de meetdata van de Vlaamse stations niet is gebruikt. De achtergrondbelasting is geschat uit de gemiddeld laagste concentratie bij andere windrichtingen in Ossendrecht zelf. Deze schatting is onzeker. Het is daarom lastig in te schatten of de gekozen achtergrondconcentratie een representatieve schatting geeft. Er wordt opgemerkt dat in het rapport voor 09 bij de gemiddelde bijdrage wel een onzekerheidsmarge is gepresenteerd. Deze was echter alleen gebaseerd op de variatie binnen de dataset waarmee gerekend is. Verbeterd inzicht leert dat deze onzekerheidsmarge niet de totale onzekerheid representeert. Deze is in werkelijkheid groter maar kan, zoals hierboven aangegeven, niet eenvoudig gekwantificeerd worden.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 10 / 18 4 Resultaten 4.1 Frequentieverdeling van de windrichting In Figuur 2 is de jaargemiddelde frequentieverdeling van de windrichting weergegeven. Het is duidelijk dat de wind voor een groot deel van 10 afkomstig is uit zuidwestelijke richtingen, maar er is ook een aanzienlijk aandeel uit noordoostelijke richting. In 09 was dit laatste aandeel veel kleiner. De wind kwam in 10 in ongeveer % van de tijd uit de richting van het industriegebied (-2 graden), terwijl dat in 09 49% was. 0 6 0 10 3 3 3 3 4 2 2 0 2 2 1 2 2 0 1 1 Figuur 2 Frequentieverdeling (%) van de windrichting in 10. 4.2 PM 10 De jaargemiddelde concentratie in Huijbergen in 10 is 24.3 µg/m 3. De concentratiewindrozen voor PM 10 voor de combinaties met R1 Borgerhout en R815 Zwijndrecht staan in Figuur 3. Het volgende valt in de windrozen op: In vergelijking met beide Vlaamse locaties is de gemeten concentratie in Huijbergen bij alle windrichtingen lager. De patronen van de concentratiewindrozen op de drie locaties komen goed met elkaar overeen. De windroos voor Huijbergen is in de vergelijking met Borgerhout niet precies dezelfde als die in de vergelijking met Zwijndrecht. Dat komt door de verschillen in uren die aan de criteria voldoen. Geconcludeerd wordt dat de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen niet zichtbaar wordt in de concentratiewindroos van PM 10 in Huijbergen. De verhoging die in de concentratie van PM 10 optreedt bij oostelijke windrichtingen houdt verband met grootschalige processen. Het heeft dus geen zin om de windroosanalyse naar de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen aan de concentratie van PM 10 verder voort te zetten.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 11 / 18 De windrozen voor 09 [1] laten een vergelijkbaar beeld zien. Omdat op Huijbergen bij alle windrichtingen een lagere concentratie wordt gemeten dan in Vlaanderen wordt aanbevolen om de vergelijkbaarheid van de meetapparatuur en kalibratie naar de gravimetrische referentiemethode nader te onderzoeken. Huijbergen Huijbergen R1 Borgerhout R815 Zwijndrecht 0 3 0 10 3 3 3 10 0 3 0 10 3 3 3 10 2 0 2 0 2 2 2 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 0 1 1 Figuur 3 Concentratiewindrozen van PM 10 (µg/m 3 ) van Huijbergen en R1 Borgerhout (links) en R815 Zwijndrecht (rechts) in 10. Voor de windroos van Huijbergen-Borgerhout voldeed 74% van de uren aan de criteria, voor die van Huijbergen-Zwijndrecht 66%. 4.3 NO 2 De concentratie-, concentratieverschil- en bijdragewindrozen voor NO 2 voor de vier combinaties met Ossendrecht staan in Bijlage A. In de windrozen valt het volgende op: In Ossendrecht wordt bij een zuidwestelijke wind een hogere concentratie gemeten dan op de stations in Vlaanderen, duidend op een bijdrage van het industriegebied. De windrozen van R8 Doel-Beveren en R821 Beveren lijken op elkaar. Dit is te verklaren doordat beide stations bij vergelijkbare windrichtingen worden belast door bronnen (industriegebied, verkeer, de stad Antwerpen). In de richting waarin Ossendrecht belast is door het industriegebied (-2 graden) zijn beide stations onbelast en kunnen dus over het gehele bereik als achtergrondstation dienen. De windrozen van R892 Kallo-Beveren en R897 Antwerpen lijken eveneens op elkaar. Deze locaties liggen te midden van het industriegebied en worden vanuit verschillende kanten belast door bronnen die gerelateerd zijn aan het industriegebied. Alleen tussen en 2 graden is de concentratie in Ossendrecht hoger.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 12 / 18 De uit de windroosanalyse afgeleide gemiddelde bijdrage aan de NO 2 concentratie in 10 voor elk van de vier combinaties staat in Tabel 3. De jaargemiddelde concentratie in Ossendrecht in 10 is 29.1 µg/m 3. Tabel 1 Gegevens en resultaten van de NO 2 windroosanalyse van Ossendrecht in combinatie met Vlaamse stations in 10. Bijlage A pagina Bovenwinds station Afstand tussen de stations (km) Gekozen windhoek (graden) Aandeel uren uit de windhoek (%) industriegebied (gecombineerd met verkeer) in µg/m 3 1 R8 Doel-Beveren 9-2 39 3.3 11 2 R821 Beveren -2 41 2.8 10 3 R892 Kallo-Beveren 15-2 24 1.3 5 4 R897 Antwerpen 16-2 24 1.0 3 industriegebied (gecombineerd met verkeer) in % De bijdrage ligt voor de combinaties met R8 Doel-Beveren en R821 Beveren rond de 3 µg/m 3. Voor de beide andere stations ligt de bijdrage rond de 1 µg/m 3. Dat de afgeleide bijdrage voor de laatstgenoemde stations lager is, is deels te verklaren doordat het aandeel van uren met wind uit de juiste richting kleiner is bij een kleinere windhoek. Ook kan het zo zijn dat deze beide stations bij wind uit zuidelijke richting niet geheel onbelast zijn. Zo liggen ten zuiden van de meetlocatie Antwerpen R897, aan de overzijde van de Schelde, ook nog enkele industriële bronnen. Op grotere afstand ligt ten zuiden van beide meetstations de snelweg E34. Dat maakt de stations R892 Kallo-Beveren en R897 Antwerpen minder geschikt voor de analyse van de bijdrage van het industriegebied aan de concentratie in Ossendrecht. Wanneer we de locaties R8 Doel-Beveren en R821 Beveren in ogenschouw nemen, dan valt op dat de concentratiebijdrage hoger uitkomt voor de combinatie met eerstgenoemde locatie. De combinatie van emissiesterkte van bronnen en korte afstand tot Ossendrecht voor R8 Doel-Beveren speelt hierin een rol. Bronnen die op grotere afstand liggen van Ossendrecht zorgen door de verdunning lokaal niet meer voor een waarneembare bijdrage. Ook moet opgemerkt worden dat de meetlocatie R821 Beveren in een woonkern is gelegen. Daar zal het meetpunt beïnvloed worden door lokaal verkeer. Dit kan ook een rol spelen in de kleinere bijdrage in vergelijking met station R8 Doel- Beveren. Ten zuiden van het laatstgenoemde station ligt op enige afstand de Beveren Waaslandhaven. Dit is in de concentratiewindroos wel enigszins terug te zien, maar de verhoging tussen en 2 graden is minder groot dan in Beveren. Dat maakt deze meetlocatie tot de meest geschikte achtergrondlocatie voor de analyse van de bijdrage. Op basis daarvan wordt geconcludeerd dat de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen, gecombineerd met het wegverkeer op de snelweg A4-A12, op de jaargemiddelde concentratie van NO 2 in Ossendrecht in 10 naar schatting tussen de 3 en 3.5 µg/m 3 bedraagt. In Bijlage B wordt een vergelijking gemaakt met de resultaten van de windroosanalyse die de provincie Noord-Brabant over 09 heeft gemaakt [1]. De verschillen in de geschatte bijdrage zijn minimaal.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 13 / 18 4.4 Benzeen De concentratiewindrozen voor benzeen voor de combinaties met R1 Borgerhout en R833 Stabroek staan in Figuur 4. Het volgende valt in de windrozen op: In vergelijking met beide Vlaamse locaties is de gemeten concentratie in Ossendrecht bij alle windrichtingen hoger, op twee pieken in Stabroek na (welke waarschijnlijk duiden op een nabije bron van het industriegebied). De windroos voor Ossendrecht is in de vergelijking met Borgerhout niet precies hetzelfde als die in de vergelijking met Stabroek. Dat komt door de verschillen in uren die voldoen aan de criteria. Ossendrecht Ossendrecht R1 Borgerhout R833 Stabroek 0 33 0 10 3 3 3 2 0 33 0 10 3 3 3 2 1 1 2 0 2 0 2 2 2 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 0 1 1 Figuur 4 Concentratiewindrozen van benzeen (µg/m 3 ) van Ossendrecht en R1 Borgerhout (links) en R833 Stabroek (rechts) in 10. Voor de windroos van Ossendrecht-Borgerhout voldeed 86% van de uren aan de criteria, voor die van Ossendrecht-Stabroek 69%. Bij noordoostelijke wind liggen de drie locaties niet onder invloed van het industriegebied. De gemeten concentratieniveaus zouden dan vergelijkbaar moeten zijn, maar in Vlaanderen zijn ze lager dan in Ossendrecht. Het lijkt erop dat er systematische verschillen optreden tussen de meetapparatuur toegepast in Nederland en die toegepast in Vlaanderen. De windrozen voor 09 [1] laten een vergelijkbaar beeld zien. Het wordt dan ook aanbevolen om de vergelijkbaarheid van de meetapparatuur nader te onderzoeken. Geconcludeerd wordt dat de combinatie van metingen in Ossendrecht en Vlaanderen niet geschikt is om de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen aan de concentratie in Ossendrecht in 10 via een windroosanalyse af te leiden. Omdat de windroos van Ossendrecht (zie Figuur 5) in de richting van het industriegebied van Antwerpen wel een verhoging laat zien is het wel mogelijk om de windroosanalyse alleen op de metingen in Ossendrecht te baseren. Er wordt aangenomen dat de laagst gemeten concentratie bij andere windrichtingen representatief is voor de achtergrondconcentratie. Dat is in dit geval 0.8 µg/m 3. Individuele uurgemiddelde metingen laten lagere concentraties zien.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 14 / 18 Ook worden op regionale achtergrondlocaties in Noord-Brabant gemiddeld lagere concentraties gemeten. Zo is de gemeten jaargemiddelde concentratie op LML station Biest Houtakker in 10 0.5 µg/m 3 [3]. Het is daarom lastig in te schatten of de gekozen achtergrondconcentratie een representatieve of wellicht worst case schatting geeft. Het lijkt gegeven de metingen in Ossendrecht wel de best mogelijke aanpak te zijn. Ossendrecht 0 33 0 10 3 3 3 2 1 2 0 2 2 1 2 1 2 0 1 Figuur 5 Concentratiewindroos van benzeen (µg/m 3 ) in Ossendrecht in 10. 91% van de uren voldeed aan de criteria.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 15 / 18 De windroos van het concentratieverschil voor benzeen en de bijdragewindroos zijn gegeven in Figuur 6. 0 32 0 10 3 3 3 1 0 3 3 3 3 0.10 0 10 0.05 0 0.00 2-1 2-0.05 2 2 2 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 0 1 1 Figuur 6 Links: windroos van het benzeen concentratieverschil (µg/m 3 ) tussen Ossendrecht en de achtergrondconcentratie van 0.8 µg/m 3 in 10. Rechts: windroos van de benzeen bijdrage (µg/m 3 ) per sector in Ossendrecht. De zwarte lijn is de 0-lijn. Het sommeren van de bijdragen uit de rechterfiguur binnen de sectoren en 2 graden levert de bijdrage op (zie Tabel 2). De geschatte gemiddelde bijdrage aan de benzeen concentratie in 10 staat in Tabel 2. Tabel 2 Gemiddelde benzeen concentratie (µg/m 3 ) en de geschatte bijdrage van het industriegebied in Ossendrecht in 10. Concentratie (µg/m 3 ) industriegebied (gecombineerd met verkeer) in µg/m 3 1.5 0.3 22 industriegebied (gecombineerd met verkeer) in % De bijdrage van het industriegebied van Antwerpen, gecombineerd met het wegverkeer op de snelweg A4-A12, wordt geschat op ca 0.3 µg/m 3, hetgeen ruim % is van de totale concentratie in Ossendrecht.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 16 / 18 5 Conclusies en aanbevelingen De jaargemiddelde concentraties van PM 10, NO 2 en benzeen in 10 en de gemiddelde bijdrage van het industriegebied van Antwerpen, gecombineerd met het verkeer op de snelweg A4-A12, zijn weergegeven in onderstaande tabel. Ook zijn de resultaten voor 09 uit een analyse uitgevoerd door de provincie Noord- Brabant [1] weergegeven, waarbij het resultaat in 09 voor NO 2 aangepast is aan de keuze voor de windhoek uit de huidige studie. Tabel 3 Gemiddelde concentratie (µg/m 3 ) en schatting van de bijdrage van het industriegebied van Antwerpen in Ossendrecht (Huijbergen voor PM 10). Jaar Concentratie (µg/m 3 ) industriegebied (gecombineerd met verkeer) in µg/m 3 industriegebied (gecombineerd met verkeer) in % PM 10 09 22.2 - - 10 24.3 - - NO 2 09 25.1 3.1 13 10 29.1 3.3 11 Benzeen 09 1.5 0.3-0.4-25 10 1.5 0.3 22 De wind kwam in 10 in ca % van de tijd uit de richting van het industriegebied van Antwerpen (-2 graden). In 09 was dat 49%. Het volgende wordt geconcludeerd: De jaargemiddelde concentraties van PM 10, NO 2 en benzeen liggen (ruim) beneden de gestelde grenswaarden. Op basis van de concentratiewindroos van PM 10 in Huijbergen wordt geconcludeerd dat het industriegebied van Antwerpen niet meetbaar bijdraagt aan de concentratie van PM 10 in de gemeente Woensdrecht. De maximale bijdrage aan de concentratie van NO 2 in Ossendrecht in 10 is ca. 3.3 µg/m 3. Dit is in lijn met de schatting uit 09 (3.1 µg/m 3 ). De best mogelijke schatting van de bijdrage aan de concentratie van benzeen in Ossendrecht in 10 is 0.3 µg/m 3. In 09 is de bijdrage op een andere manier afgeleid, deze lag evenwel ook rond de 0.3 µg/m 3. In deze studie bleek de combinatie van metingen in de gemeente Woensdrecht met die in Vlaanderen alleen voor NO 2 zinvolle informatie op te leveren. Voor PM 10 en vluchtige koolwaterstoffen (waaronder benzeen) lijkt er sprake te zijn van systematische verschillen tussen de toegepaste meetapparatuur in Nederland en Vlaanderen. Het wordt aanbevolen om de vergelijkbaarheid van deze meetapparatuur nader te onderzoeken.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 17 / 18 6 Referenties [1] Van Loon, J., 11. Luchtkwaliteit in 09 in Woensdrecht. Onderzoek naar de luchtkwaliteit in 09 in de gemeente Woensdrecht in zuid/west Brabant (bij industriegebied Antwerpen). Provincie Noord-Brabant Rapport 2616617, 28 maart 11. [2] http:// www.rivm.nl/milieuportaal/dossier/meetnetten/luchtkwaliteit/metingen_wat_hoe [3] RIVM, 11. Jaaroverzicht Luchtkwaliteit 10. RIVM Rapport 613/11. [4] Van der Bij, E.S., 11. Onderzoek naar de luchtkwaliteit aan de Burgemeester Voetenstraat in Ossendrecht. Provincie Noord-Brabant Rapport 10-0002-L-O, 1 maart 11.
18t18 TNO-rapport I TNO-0-UT-12-0017 5 7 Ondertekening Naam en adres van de opdrachtgever Provincie Noord-Brabant t.a.v. lr. A.L. Schoenmakers Bureauhoofd Milieubeheer Postbus 151 MC's-Hertogenbosch Naam en functies van de medewerkers lr. M.H. Voogt lng.j.h.weststrate Projectleider Projectmedewerker Periode waarin het onderzoek plaatsvond november 11 - januari12 Dr. M.G.M. Roemer Goedkeuring:. M.H. Voogt Drs. H.C. Borst Research Manager
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 Bijlage A 1/4 A Windrozen voor NO 2 Ossendrecht R8 Doel-Beveren 0 3 0 10 3 3 3 10 2 0 2 2 1 2 1 2 0 1 Figuur 7 Concentratiewindrozen van NO 2 (µg/m 3 ) op locaties Ossendrecht (roze) en R8 Doel- Beveren (blauw) in 10. 82% van de uren voldeed aan de criteria. 0 3 15 0 10 3 3 3 5-5 -15 0 3 1.0 0 10 3 3 3 0.5 0.0-0.5 2-25 2-1.0 2 2 2 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 0 1 1 Figuur 8 Links: windroos van het NO 2 concentratieverschil (µg/m 3 ) tussen locaties Ossendrecht en R8 Doel-Beveren. Rechts: windroos van de NO 2 bijdrage (µg/m 3 ) per sector in Ossendrecht. De zwarte lijn is de 0-lijn.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 Bijlage A 2/4 Ossendrecht R821 Beveren 0 3 0 10 3 3 3 10 2 0 2 2 1 2 1 2 0 1 Figuur 9 Concentratiewindrozen van NO 2 (µg/m 3 ) op locaties Ossendrecht (roze) en R821 Beveren (blauw) in 10. 83% van de uren voldeed aan de criteria. 0 3 15 0 10 3 3 3 5-5 -15 0 3 1.0 0 10 3 3 3 0.5 0.0-0.5 2-25 2-1.0 2 2 2 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 0 1 1 Figuur 10 Links: windroos van het NO 2 concentratieverschil (µg/m 3 ) tussen locaties Ossendrecht en R821 Beveren. Rechts: windroos van de NO 2 bijdrage (µg/m 3 ) per sector in Ossendrecht. De zwarte lijn is de 0-lijn.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 Bijlage A 3/4 Ossendrecht R892 Kallo-Beveren 0 3 0 10 3 3 3 10 2 0 2 2 1 2 1 2 0 1 Figuur 11 Concentratiewindrozen van NO 2 (µg/m 3 ) op locaties Ossendrecht (roze) en R892 Kallo-Beveren (blauw) in 10. 82% van de uren voldeed aan de criteria. 0 3 15 0 10 3 3 3 5-5 -15 0 3 1.0 0 10 3 3 3 0.5 0.0-0.5 2-25 2-1.0 2 2 2 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 0 1 1 Figuur 12 Links: windroos van het NO 2 concentratieverschil (µg/m 3 ) tussen locaties Ossendrecht en R892 Kallo-Beveren. Rechts: windroos van de NO 2 bijdrage (µg/m 3 ) per sector in Ossendrecht. De zwarte lijn is de 0-lijn.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 Bijlage A 4/4 Ossendrecht R897 Antwerpen 0 3 0 10 3 3 3 10 2 0 2 2 1 2 1 2 0 1 Figuur 13 Concentratiewindrozen van NO 2 (µg/m 3 ) op locaties Ossendrecht (roze) en R897 Antwerpen (blauw) in 10. 82% van de uren voldeed aan de criteria. 0 3 15 0 10 3 3 3 5-5 -15 0 3 1.0 0 10 3 3 3 0.5 0.0-0.5 2-25 2-1.0 2 2 2 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 0 1 1 Figuur 14 Links: windroos van het NO 2 concentratieverschil (µg/m 3 ) tussen locaties Ossendrecht en R897 Antwerpen. Rechts: windroos van de NO 2 bijdrage (µg/m 3 ) per sector in Ossendrecht. De zwarte lijn is de 0-lijn.
TNO-rapport TNO-0-UT-12-00175 Bijlage B 1/1 B Vergelijking windroosanalyse NO 2 met 09 Over 09 is door de provincie Noord-Brabant een vergelijkbare windroosanalyse uitgevoerd [1]. In deze bijlage worden de resultaten van die analyse vergeleken met de resultaten van de huidige analyse. In Tabel 4 worden de resultaten zoals gepresenteerd in paragraaf 4.3 herhaald. Tabel 5 presenteert de resultaten uit het onderzoek voor 09. Tabel 4 Gegevens en resultaten van de windroosanalyse voor NO 2 in 10. Bijlage A pagina Bovenwinds station Afstand tussen de stations (km) Gekozen windhoek (graden) Aandeel uren uit de windhoek (%) industriegebied (gecombineerd met verkeer) in µg/m 3 1 R8 Doel-Beveren 9-2 39 3.3 11 2 R821 Beveren -2 41 2.8 10 3 R892 Kallo-Beveren 15-2 24 1.3 5 4 R897 Antwerpen 16-2 24 1.0 3 industriegebied (gecombineerd met verkeer) in % Tabel 5 Gegevens en resultaten van de windroosanalyse voor NO 2 in 09 gebaseerd op het onderzoek van de provincie [1]. Bovenwinds station Afstand tussen de stations (km) Gekozen windhoek (graden) Aandeel uren uit de windhoek (%) industriegebied (gecombineerd met verkeer) in µg/m 3 R8 Doel-Beveren 9-3 62 3.3 14 R821 Beveren -2 2.6 11 R892 Kallo-Beveren 15-2 27 1.3 5 R897 Antwerpen 16-2 25 0.9 4 industriegebied (gecombineerd met verkeer) in % Het valt op dat de afgeleide bijdragen in 09 en 10 zeer goed met elkaar overeenkomen. Het station dat het meest geschikt wordt geacht voor de schatting van de bijdrage is R8 Doel-Beveren. Daar valt op dat de geschatte bijdrage exact overeenkomt, maar dat in 09 met een ruimere windhoek is gerekend. Tussen 2 en 3 graden is de meetlocatie in Ossendracht echter niet belast door het industriegebied. Dat pleit voor de windhoek die in de huidige studie is toegepast. Wanneer in 09 tussen en 2 zou zijn gerekend, dan komt de schatting van de bijdrage in 09 op 3.1 µg/m 3 uit.