Document · PDF

08c TNO -Jaarrapportage 2022

Gemeenteraad 14 december 2023, gemeente NuenenBij agendapunt: Ingekomen stukken ter kennisname20.417 woorden

Open het PDF bij iBabs ↗Naar de vergadering →

Tekst van het document

Uit het bestand gehaald, zonder opmaak, tabellen en afbeeldingen · deel 1 van 3

Regionaal Meetnet ILM2 in ZuidoostBrabant: Jaarrapportage 2022

TNO 2023 R11852 7 november 2023

TNO Intern

Energy & Materials Transition www.tno.nl +31 88 866 42 56 info@tno.nl

TNO 2023 R11852 7 november 2023

Regionaal Meetnet ILM2 in Zuidoost-Brabant: Jaarrapportage 2022

Rubricering rapport

Daniëlle van Dinther, Ruben Goudriaan, Gerrit Jan de Bruin, Jun Zhang, Janot Tokaya, Sjaak Kaandorp, Marcus Blom TNO Intern

Titel

TNO Intern

Rapporttekst

TNO Intern

Bijlagen

TNO Intern

Aantal pagina's

71 (excl. voor- en achterblad)

Aantal bijlagen

Opdrachtgever

AiREAS

Projectnaam

AiREAS - ILM2

Projectnummer

060.34603

Auteurs

Consortium Regionaal Meetnet Zuidoost-Brabant

TNO 2023 R11852

Alle rechten voorbehouden Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van TNO.

TNO Intern

TNO 2023 R11852

Terminologie CAIREBox

Daggang Fijnstof (PM)

Grenslaag (hoogte)

ILM1

ILM2

Jaarprofiel van daggemiddelde LML Meetlocatie

Normering

NO2 UFP Weekgang

Windroosanalyses

TNO Intern

De CAIREBox is het meetplatform waarmee het Regionaal Meetnet is opgebouwd. De CAIREBox bevat sensoren voor metingen aan fijnstof en stikstofdioxide welke elke 10 minuten een meting uitvoeren. De daggang vertoont de gemiddelde gang van luchtvervuilende stoffen per uur over de dag. Fijnstof is een vorm van luchtvervuiling die bestaat uit deeltjes die blijven zweven. De afkortingen PM1, PM2.5 en PM10 staan voor de fijnstoffracties met deeltjesgroottes tot aan respectievelijk 1; 2,5; en 10 µm. De deeltjesgrootte is mede illustratief voor de bijdragende bron. Ook wel menglaag genoemd. In deze onderste laag van de atmosfeer is de invloed van het aardoppervlak direct merkbaar en zorgen turbulente wervels voor transport en menging van luchtverontreinigende stoffen. De grenslaag(hoogte) is de bovenkant van de grenslaag. Het ILM1 sensornetwerk is de voorloper van het huidige Regionaal Meetnet waarbij op 35 locaties in Eindhoven van 2013 tot en met 2018 de luchtkwaliteit gemeten werd. Dit is het huidige Regionaal Meetnet in Zuidoost-Brabant. Hierbij wordt zowel het stedelijk gebied, de invloed van de luchthaven als het buitengebied. In het jaarprofiel staan de daggemiddelde gemeten concentraties per stof getoond verdeeld over het jaar. Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit, het referentie meetnet voor luchtkwaliteit van het RIVM.

De meetlocatie geeft de plek aan waar de luchtkwaliteit bemeten wordt. Deze locaties hebben een uniek ID gevormd door de letters ILM plus een volgnummer. Normen geven aan tot welke concentraties lucht-vervuilende stoffen, zoals fijnstof en stikstofdioxide, beperkt moeten worden. De WHOadvieswaarden uit 2021 (PM2.5: 5 µg/m3, PM10: 15 µg/m3, NO2: 10 µg/m3) zijn strenger dan de geldende wettelijke EU-grenswaardes (PM2.5: 20 µg/m3, PM10: 40 µg/m3, NO2: 40 µg/m3). Stikstofdioxide. Deze stof komt vooral in de lucht terecht door uitlaatgassen van verkeer en industrie. Ultrafijnstof, met deeltjesgroottes tot aan 0,1 µm. De weekgang vertoond de gemiddelde gang van luchtvervuilende stoffen per uur over de week. Hierdoor wordt bijvoorbeeld het verschil in luchtkwaliteit tussen week- en weekenddagen inzichtelijk. Windroosanalyses onderzoeken hoe de concentraties per stof variëren over het jaar in relatie tot variaties in windrichting en windsnelheid. Daardoor wordt het mogelijk eventuele bronnen in de regio te identificeren.

TNO 2023 R11852

Achtergrond Het consortium ILM2 bestaat uit AiREAS, gemeente Eindhoven, Provincie Noord-Brabant, GGD Brabant-Zuidoost, RIVM, TNO, het IRAS instituut van de Universiteit Utrecht (UU-IRAS) en Omgevingsdienst Zuidoost-Brabant. ILM2 wordt uitgevoerd met financiële steun van de Provincie Noord-Brabant, gemeente Eindhoven, Omgevingsdienst Zuidoost-Brabant en deelnemende regiogemeenten: Asten, Bergeijk, Best, Boxtel, Cranendonck, Deurne, Eersel, Eindhoven (partner en deelnemer), Geldrop-Mierlo, Gemert-Bakel, Heeze-Leende, Helmond, Laarbeek, Meierijstad, Nuenen, Oirschot, Reusel-De Mierden, Son en Breugel, Valkenswaard, Veldhoven en Waalre. Daarnaast heeft een aantal gemeenten deelname in beraad of wacht op officiële besluitvorming. Met de aanleg van het Innovatief Luchtmeetnet 2.0 (ILM2) wordt de luchtkwaliteit in de regio Zuidoost-Brabant bemeten op ongeveer 50 meetlocaties. De aandachtsgebieden zijn het stedelijk gebied, het gebied rond de luchthaven en het buitengebied met veel veehouderij. Alle data zijn daarbij openbaar beschikbaar, zoals via Dustmonitor en Samen Meten. ILM2 legt hiermee een unieke basis voor onderzoek naar en innovatie in de leefomgeving van Zuidoost-Brabant: door bewustwording van de heersende luchtkwaliteit, het bieden van handelingsperspectieven en/of verschillende samenwerkingsvormen wordt in co-creatie gewerkt aan een gezondere regio.

Het ILM2 is door het consortium geïnitieerd ter ondersteuning van beleid voor een gezondere samenleving. Met dat doel in het achterhoofd is het logisch dat ook veel van de deelnemende overheden bij de initiatiefnemers van het Schone Lucht Akkoord horen. Het doel van dit akkoord is om de luchtkwaliteit in Nederland permanent te verbeteren. Concreet streven de deelnemende partijen naar een gezondheidswinst van minimaal 50 procent in 2030 ten opzichte van 2016. Om dit te bereiken zijn er themagroepen ingericht en heeft het RIVM gezondheids-indicatoren ontwikkeld waarmee het rijk, provincies en gemeenten hun ambitie kunnen monitoren. Een belangrijk onderdeel in de rekenketen is het vaststellen van concentraties en blootstelling. Dat is mede waar het ILM2 aan moet gaan bijdragen. Dit rapport betreft de tweede jaarrapportage van het ILM2 voor het jaar 2022.

Rol RIVM en UU-IRAS in het onderzoek Dit rapport geeft de visie van TNO weer, zoals door de auteurs beschreven. Het RIVM en UUIRAS waren als kennispartner bij het onderzoek betrokken en hebben vooraf geadviseerd over de opzet en uitvoering van het ILM2-meetnet. Als tegenlezers hebben het RIVM en UUIRAS feedback gegeven op de conceptversie van het eindrapport. De eindverantwoordelijkheid voor de inhoud van de rapportage ligt bij TNO.

TNO Intern

TNO 2023 R11852

Samenvatting Het Regionaal Meetnet Zuidoost-Brabant

Overzicht 2022 Het Innovatief Luchtmeetnet 2.0 (ILM2) onderzoekt de luchtkwaliteit in Zuidoost-Brabant. De meetlocaties van het ILM2 zijn bepaald door TNO, RIVM en UU-IRAS. Via deze meetlocaties wordt de stedelijke luchtkwaliteit, luchtkwaliteit rond de luchthaven en de luchtkwaliteit in het buitengebied, waaronder de invloed van veehouderij hierin, onderzocht. Op elke meetlocatie worden de concentraties fijnstof in verschillende groottes, namelijk PM1, PM2.5, PM10, en stikstofdioxide (NO2), gemeten met sensoren. Ook wordt in het luchthavengebied UFP gemeten. Deze stoffen zijn voor een belangrijk deel verantwoordelijk voor de gezondheidslast gerelateerd aan luchtvervuiling en daarmee (regionale) luchtkwaliteit.

Het ILM2 meetnet in Zuidoost-Brabant in 2022. Alleen operationele meetlocaties staan getoond.

In 2022 zijn er drie meetlocaties toegevoegd aan het vaste meetnet tot een totaal van 47 vaste meetlocaties: • Er zijn 25 meetlocaties in het stedelijk gebied. Dit zijn 21 vaste meetlocaties in Eindhoven en 4 gemeentelijk gefinancierde meetlocaties in Helmond. • Er zijn 3 meetlocaties in het luchthavengebied rond Eindhoven Airport. Op deze 3 meetlocaties wordt ook UFP gemeten. • De selectie van de meetlocaties in het buitengebied is gedaan op basis van de GCN kaart met de veehouderij bijdragen van stallen op de PM10 concentraties. Er zijn 15 meetlocaties in het buitengebied: dit zijn 6 meetlocaties met een verwachte lage bijdrage PM10 vanuit veehouderij (< 1 µg/m3), 6 meetlocaties met een verwachte middelhoge bijdrage PM10 (1-5 µg/m3) en 3 meetlocaties met een verwachte hoge bijdrage PM10 (> 5 µg/m3).

TNO Intern

TNO 2023 R11852

•

Daarnaast zijn 4 gemeentelijk gefinancierde meetlocaties geplaatst in de regio: 2 in Best (beide op verkeersbelaste locaties) en 1 in Reusel-de Mierden en 1 in Oirschot (beiden regionale achtergrond). Er is op 2 meetlocaties in Nuenen tijdelijk gemeten als onderdeel van een tijdelijke meetcampagne gericht op het inzichtelijk maken van de invloed van lokaal verkeer op de luchtkwaliteit.

Werking meetnet in 2022 Een belangrijk aandachtspunt binnen het ILM2 meetnet is het meten van de luchtkwaliteit met sensoren in netwerkverband te evalueren en verder te optimaliseren. De gemiddelde uptime van het meetnet ligt in 2022 rond de 98%, in verhouding tot de maximaal aantal beschikbare meetdagen na plaatsing van een meetpunt. Dit betekent dat er voor 98 van de 100 mogelijke meetdagen meetgegevens zijn waarop een daggemiddelde zou kunnen worden berekend. De fijnstofsensoren presteren vergelijkbaar aan 2021. De sensoren correleren qua dagelijkse variatie goed met het LML aan de Genovevalaan, met een correlatie1 van 0,82 op basis van daggemiddelde waardes voor de ILM2 meetlocatie naast het LML. Uit verschillende analyses blijkt dat er ongeveer tot 20% sensor specifieke onzekerheid zit op de gemiddelde meetwaarden over een langere periode (een aantal maanden tot een jaar), waarbij sommige sensoren hoger en sommige lager meten dan de referentie (en daarmee tot elkaar). Op kortere tijdschalen kan er meer verschil optreden, bijvoorbeeld omdat op deze korte tijdschaal kleine bronnen in de omgeving voor korte pieken kunnen zorgen. In 2021 werden met name tijdens de zomermaanden afwijkende metingen zichtbaar voor NO2. In 2022 is actief ingezet op additioneel onderhoud om deze afwijkingen tot een minimum te beperken.

Daarnaast is voor deze rapportage een selectie gemaakt van de beschikbare NO2 meetgegevens. Wanneer er hoge correlaties ontstaan tussen de NO2 meetgegevens en ozon (correlatie>0.5) en/of anti correlatie tussen NO 2 en relatieve luchtvochtigheid (correlatie<-0.5) worden de meetgegevens niet gebruikt voor de analyses in dit rapport. Deze controlestap is per week uitgevoerd, hiermee blijven 56% van de meetgegevens beschikbaar voor analyse.

Aanpak analyses Gelijk aan 2021 worden de analyses van de regionale luchtkwaliteit uitgevoerd op verschillende schaalniveaus. Deze sluiten aan bij de opbouw zoals getoond in onderstaand figuur. De achtergrondconcentraties beschreven in dit rapport zijn bepaald door voor heel 2022 voor elk uur het 10-percentiel (oftewel laagste 10% van de metingen) te bepalen over alle sensormeetwaarden in het gehele ILM2 meetnet. Hierdoor wordt inzicht verkregen in hoeverre concentraties van luchtvervuilende stoffen kunnen worden gereduceerd door interventies te doen in Zuidoost-Brabant zelf. Er wordt daarnaast een vergelijking gemaakt van de gemiddelde concentraties per maand tussen het stedelijk gebied, het buitengebied en het luchthavengebied en groepen van locaties binnen deze aandachtsgebieden. Binnen deze drie aandachtsgebieden wordt op individuele meetlocaties ingezoomd om een beeld te krijgen van meer lokale bijdrages.

_______ 1

Correlatie geeft aan hoeveel samenhang er tussen twee grootheden zit. Hoe dichterbij één hoe meer samenhang er tussen de grootheden is.

TNO Intern

TNO 2023 R11852

Generieke opbouw van concentraties van (verkeersgerelateerde) luchtvervuilende stoffen (Bron: RIVM)

Analyse metingen van regionale luchtkwaliteit

Vergelijking met normen De gebruikte sensoren zijn geen referentieapparatuur en kunnen dus niet gebruikt worden om aan te tonen of normen gehaald worden. Desalniettemin geven de sensoren een indicatie dat op geen van de meetlocaties de wettelijke EU-Grenswaardes (jaargemiddelde PM2.5: 20 µg/m3, PM10: 40 µg/m3, NO2: 40 µg/m3) worden overschreden. De WHO advieswaarden uit 2021 (jaargemiddelde PM2.5: 5 µg/m3, PM10: 15 µg/m3, NO2: 10 µg/m3) liggen veel lager dan de EU-Grenswaardes2. De meest recente WHO advieswaarden worden voor alle genoemde stoffen in 2022 op vrijwel alle meetlocaties wel overschreden. Dit stemt overeen met het beeld voor grote delen van Nederland (Maas et al., 2022).

Fijnstof in de regio De metingen laten zien dat fijnstofconcentraties relatief homogeen zijn en als het ware als een deken over de regio heen liggen. Over het hele meetnet was de gemiddelde PM1, PM2.5 en PM10 concentratie respectievelijk 10,3; 12,7; en 18,9 µg/m 3. Dat is een fractie lager dan de gemiddelde concentraties gemeten door het ILM2 in 2021, respectievelijk 11,5; 13,9; en 19,3 µg/m3. De maandgemiddelde gemeten PM concentraties zijn tijdens de meeste maanden van het jaar 2022 vergelijkbaar in stedelijk en buitengebied: in het najaar liggen de gemiddelde PM concentraties in het stedelijk gebied iets hoger. In het luchthavengebied worden wel hogere PM waarden gezien, wat waarschijnlijk komt door nabijgelegen (weg)werkzaamheden (en niet met activiteiten op de luchthaven) tussen juni en begin september in de buurt van het meetpunt aan de Landardseweg. In Q1 en Q4 worden in alle gebieden relatief gezien meer fijne deeltjes gemeten (hogere PM2.5/PM10 ratio). Dit was ook in 2021 het geval en hangt waarschijnlijk samen met een toename van emissies uit _______ 2

Bron: https://www.rivm.nl/ggd-richtlijn-medische-milieukunde-luchtkwaliteit-en-gezondheid/wet-en-regelgevingluchtkwaliteit/europese-wetgeving-luchtverontreiniging

TNO Intern

TNO 2023 R11852

verbrandingsprocessen voor vervoer en verwarming. Een toename van roet in de regio in de wintermaanden, zichtbaar binnen het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit, onderschrijft dit. Gedurende 2022 bestaat naar inschatting ongeveer 73% van de gemiddeld gemeten PM10 concentraties in de regio Zuidoost-Brabant uit achtergrond. Dit deel van het fijnstof komt waarschijnlijk vrijwel volledig van buiten de regio. De dynamiek in deze achtergrondconcentraties over de tijd hangt sterk samen met variaties in windrichting. Bij wind uit een NO en ZO gaan de gemeten concentraties PM in de hele regio omhoog, een patroon dat we in geheel Nederland terugzien. Dit geldt ook voor wind uit het ZW: wat hier precies de oorzaak van is zou verder moeten worden onderzocht. Daarnaast bewegen de regionale PM (achtergrond-)concentraties mee met de grenslaaghoogte in de atmosfeer.

Stikstofdioxide in de regio Stikstofdioxide wordt sterker lokaal bepaald dan PM. Hierbij is zichtbaar dat locaties met relatief hoge verkeersdrukte, net als in 2021, over het algemeen hogere concentraties NO 2 kennen. Daarmee is het logisch dat de gemiddeld gemeten concentraties NO 2 in het stedelijk gebied hoger zijn dan in het buitengebied. Binnen stedelijk gebied en luchthavengebied zijn twee NO2 concentratiepieken zichtbaar op een gemiddelde werkdag, welke te koppelen zijn aan de ochtend- en avondspits. In het weekend is de ochtendpiek minder goed zichtbaar. De gemeten piek in de middag ligt over het algemeen hoger dan de piek in de ochtend. Waarschijnlijk veroorzaakt door een afnemende grenslaaghoogte in de atmosfeer gedurende de namiddag/avond in combinatie met verkeersemissies. In het buitengebied zijn deze twee pieken ook zichtbaar maar gemiddeld over alle meetlocaties minder uitgesproken.

Luchthavengebied Binnen het luchthavengebied vallen met name de fijnstofconcentraties aan de Landardseweg (I14) op. Deze zijn van juni tot begin september in 2022 sterk verhoogd (voor PM10 gemiddeld 6 µg/m3 hoger gedurende deze periode). De verhogingen zijn met name zichtbaar in de namiddag, de wekelijkse gang laat pieken zien tot 60 µg m-3 (in vergelijking met 25 µg/m3 zonder werkzaamheden). Voor alle windrichtingen wordt de verhoging waargenomen. Deze verhogingen hebben waarschijnlijk te maken met nabijgelegen wegwerkzaamheden in de buurt deze meetlocatie. Mogelijk hangt dit samen met de aanleg van een tunnel onder de A2/N2 welke in deze periode plaats vindt. Voor UFP zien we hetzelfde beeld als in 2021. De UFP concentraties zijn verhoogd op de meetlocaties wanneer de wind vanaf de start- en landingsbaan of platforms van de luchthaven naar de meetlocaties staan. Ook de dagelijkse gang toont aan dat UFP vanaf de luchthaven zichtbaar is op de meetlocaties; voor alle locaties zien we een piek in de ochtend wanneer het vliegverkeer begint. Het patroon is daarmee vergelijkbaar met dat gemeten op het platform van de luchthaven door van Dinther et al. (2022). Het maximum van de ochtendpiek is binnen ILM2 wel significant lager dan op het platform (18.000 tegen 150.000 deeltjes per cm3). Dit zal deels veroorzaakt worden, doordat de metingen in Van Dinther et al.

(2022) dichter bij de vliegtuigen en daarmee de bron hebben plaatsgevonden. Anderzijds, zal ook de gebruikte apparatuur (high-end tegen sensoren) van invloed zijn, aangezien sensoren een ondergrens hebben van 10 nm en high-end apparatuur van 7 nm. De meeste deeltjes bevinden zich juist in deze hele kleine klasse. Aan de Landardseweg zijn ook verhogingen in UFP geconstateerd vanuit het oosten vanaf de A2/N2. Daarmee zijn dus ook invloeden van wegverkeer zichtbaar.

TNO Intern

TNO 2023 R11852

Stedelijk gebied Net als in 2021 worden de laagste concentraties, zowel voor PM als NO 2, gemeten op stadsachtergrondlocaties. Voor NO2 is in de dagelijkse gang de ochtend- en avondspits duidelijk waarneembaar, met name op drukke verkeerslocaties (zoals Fellenoord, Vestdijk, Willemstraat en Beukenlaan). De verhoging van NO2 concentraties op verkeersintensieve meetlocaties sluit aan gemeten jaargemiddelde concentraties door Palmes buisjes welke verspreid in Eindhoven te vinden zijn (https://data.eindhoven.nl/explore/dataset/ stikstofdioxide-metingen/table/?disjunctive.locatie&sort=jrgem_2022) Ook op een locatie in de stad (Finistérelaan, I04) lijkt de invloed van werkzaamheden waarneembaar met pieken in PM10 oplopend tot boven de 50 µg m-3 uursgemiddeld voor een korte periode medio augustus. In het stedelijk gebied wordt net als op de andere meetlocaties voor fijnstof een naar rato hoger aandeel PM2.5 binnen PM10 gemeten in de wintermaanden. Zichtbaar aan de LML meetlocaties is wel dat de hoeveelheid roet in het stedelijk gebied in die periode hoger ligt dan in het buitengebied, wat duidt op de effecten van toenemende verbrandingsemissies in deze gebieden. Uit analyse van de milieuzone van Eindhoven rond de binnenstad, lijken de gemiddeld gemeten PM concentraties over het algemeen licht lager te zijn in de milieuzone dan vlak daarbuiten.

Dit geeft een indicatie dat de milieuzone een positieve invloed heeft op de luchtkwaliteit. Voor NO2 is dit minder duidelijk zichtbaar in de sensormetingen, ook al zien we ook voor NO2 vaker lagere concentraties binnen de milieuzone dan daarbuiten.

Buitengebied In het buitengebied wordt onderzocht of de bijdrage van veehouderij aan heersende PM concentraties in beeld kan worden gebracht. Uit literatuur is bekend dat veehouderij met name een effect heeft op PM10 (Winkel et al., 2018). Net als in 2021 zijn er voor de fijnere fracties PM1 en PM2.5 inderdaad niet veel verschillen zichtbaar tussen de verschillende meetlocaties in het buitengebied. De locaties nabij veehouderijen laten geen substantieel andere temporele patronen voor PM1 en PM2.5 zien dan de andere locaties in het buitengebied. Gemiddeld is het ook niet zo dat de sensoren een groot verschil meten tussen locaties in de buurt van veehouderij en andere meetlocaties wat betreft PM10. Wat opvallend blijft, en ook in 2021 is geconstateerd, is dat op een aantal meetlocaties in de nabijheid van veehouderijen jaarrond concentratiepieken van PM10 zichtbaar zijn welke niet worden gemeten op meetlocaties die niet bij veehouderij in de buurt staan. De windrozen laten zien dat deze verhogingen worden gemeten en mogelijk samenhangen met wind uit de richting van de stallen. Tegelijkertijd vertonen niet alle meetlocaties gericht op veehouderij deze concentratiepieken van PM10.

Dit duidt erop dat lokale omstandigheden hier een rol spelen, zoals het type veehouderij, specifieke activiteiten en/of emissiereducerende technieken die bij de ene veehouderij wel aanwezig zijn en bij de andere niet. Ook eventuele andere invloeden vanuit de directe omgeving vallen niet uit te sluiten. Aanbevelingen De resultaten van de analyses uit 2022 bouwen grotendeels voort op de eerste inzichten opgedaan in 2021. De aanbevelingen voor verdere inbedding van het meetnet in de regio Zuidoost-Brabant zijn daarmee in grote mate gelijkend aan de aanbevelingen gedaan in de eerste jaarrapportage. Er is op een aantal vlakken behoefte aan meer informatie om betere duiding van de meetgegevens mogelijk te maken: dit gaat bijvoorbeeld over informatie over verkeersintensiteit, verkeerssamenstelling, aantallen vluchten, staltypes en aantallen dieren. Daarmee kunnen verbanden in tijd en ruimte tussen luchtkwaliteit en mogelijke bronnen

TNO Intern

TNO 2023 R11852

onderzocht worden. Ook kan gedacht worden aan aanvullende metingen om bijvoorbeeld de invloed van houtstook op de luchtkwaliteit in het stedelijk domein beter te kunnen kwantificeren. Daarnaast is de suggestie om de UFP sensoren die nu in het luchthavengebied worden gebruikt aanvullend in te zetten langs (snel)wegen. Daarmee kan naast de UFP deeltjesaantallen in het luchthavengebied ook de deeltjesaantallen rond wegen in de regio inzichtelijk worden gemaakt. Het behalen van de meeste gezondheidswinst gerelateerd aan de luchtkwaliteit hoeft niet alleen te gaan over het verminderen van concentraties (ultra)fijnstof en NO2 in de atmosfeer: niet overal heeft luchtvervuiling dezelfde impact. Dit hangt bijvoorbeeld ook samen met waar en wanneer mensen daadwerkelijk worden blootgesteld aan slechte lucht. Zie bijvoorbeeld de rapportage van de GGD over blootstelling in Brabant hoe dit op jaargemiddelde basis in kaart kan worden gebracht (Denissen, 2022). En de schadelijkheid van fijnstof is mede afhankelijk van de deeltjesgrootte en chemische samenstelling wat weer verband houdt met het type bron. Een gezondheidsgerichte aanpak rond luchtkwaliteit richt zich daarmee naast het verlagen van heersende concentraties van luchtvervuilende stoffen op het verminderen van blootstelling en het identificeren van bronnen met de meeste gezondheidsimpact.

Uit de analyse van de meetgegevens van 2022 komen een aantal aandachtspunten als het gaat om de luchtkwaliteit voor de onderzoeksgebieden stedelijk gebied, luchthavengebied en buitengebied: •

•

TNO Intern

Het onderzoeken van mogelijkheden om in de wintermaanden emissies van fijnstof gerelateerd aan verbrandingsprocessen te reduceren is aanbevolen. Dit kan bijvoorbeeld door het gebruik van efficiënte verwarmingsbronnen te stimuleren en het optimaliseren van voorlichting over houtstook (zoals gebruik van stookwijzer). Ook kan aanvullend onderzoek naar de bronnen van deze toename van de PM2.5 fractie in de winter helpen om tot gerichte maatregelen te komen. Binnen het stedelijk gebied is verkeer, volgens verwachting, een belangrijke bron voor de lokaal heersende luchtkwaliteit. Uit de analyse blijkt dat de stadsachtergrondlocaties de laagste waarden van PM en NO2 registreren in het stedelijk gebied. Vergroening binnen de stad, waar mogelijk, en daarmee deels ook het weghalen van bronnen op bepaalde locaties zal zorgen voor een verbetering van de luchtkwaliteit. De milieuzone lijkt een licht positief effect te hebben op de luchtkwaliteit binnen de Ring. Een milieuzone, waarbij de schadelijkste voertuigen worden geweerd, danwel het weghalen van emissiebronnen is met name relevant op plekken waar veel mensen samenkomen. Vliegverkeer zorgt voor verhogingen van UFP in het luchthavengebied. Wat nog niet kan worden vastgesteld is hoe ver deze invloed reikt in de regio.

Voor een eerste indicatie van deze verspreiding is het gebruik van verspreidingsmodellen een optie, met name om te zien of er substantiële verhogingen in UFP te verwachten zijn in woon- en werkgebieden rond de luchthaven. Ook zichtbaar in de metingen is dat er een bijdrage is van UFP uit wegverkeer. Het is daarmee aanbevolen ook metingen te gaan verrichten aan drukke wegen waar veel mensen komen. In het buitengebied worden op een aantal meetlocaties op regelmatige basis PM10 concentratiepieken gemeten welke mogelijk samenhangen met veehouderij in de nabijheid van die meetlocaties. Op andere meetlocaties waar ook veehouderijen in de nabijheid staan is dit niet het geval. Het is daarom van belang om vast te gaan stellen of 1) deze concentratiepieken inderdaad direct te relateren zijn aan veehouderij in de nabijheid van de meetlocatie, 2) welke type veehouderij, activiteiten, en omstandigheden deze concentratiepieken veroorzaken en 3) of er mogelijkheden zijn deze concentratiepieken te reduceren.

TNO 2023 R11852

•

TNO Intern

In 2022 lijkt het zo dat nabijgelegen (weg)werkzaamheden kunnen leiden tot een duidelijk waarneembare stijging van PM en daarmee een verslechtering van de luchtkwaliteit. Het is daarmee aan te raden (weg)werkzaamheden waar mogelijk te beperken en stofbeperkende maatregelen te nemen. Ook kan er advies gegeven worden bepaalde plekken op het moment van de werkzaamheden te vermijden. Voor personeel dat werkzaamheden uitvoert waarbij veel stof ontstaat is het, indien nog niet van toepassing, aan te raden beschermmiddelen te gebruiken om de blootstelling zoveel mogelijk te beperken.

TNO Intern TNO 2023 R11852

Inhoudsopgave Terminologie ................................................................................................................................................. 4 Achtergrond .................................................................................................................................................. 5 Samenvatting ............................................................................................................................................... 6 Inhoudsopgave ..........................................................................................................................................13 1

Inleiding ..........................................................................................................................................14

Methode en Meetlocaties ...........................................................................................................16

2.1 2.2 2.3

Meten met sensoren ................................................................................................................................................16 Meetlocaties ILM2 ....................................................................................................................................................16 Aanpak analyse regionale luchtkwaliteit ............................................................................................................20

Performance meetnet .................................................................................................................22

3.1 3.2 3.2.1 3.2.2

Data beschikbaarheid ..............................................................................................................................................22 Datakwaliteit.............................................................................................................................................................. 24 Consistentie meetresultaten in 2022...................................................................................................................24 ILM2 vergelijking met het LML ............................................................................................................................... 26

Regionale luchtkwaliteit 2022 ...................................................................................................30

4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Algemeen beeld Zuidoost-Brabant ......................................................................................................................30 Regionaal overzicht 2022 .......................................................................................................................................30 Meetgemiddelde per meetlocatie ........................................................................................................................31 Achtergrondconcentraties fijnstof en NO2 ..........................................................................................................33 Vergelijking onderzoeksgebieden in Zuidoost-Brabant ...................................................................................36 Het luchthavengebied ruimtelijke en temporele variatie.............................................................................40 Het stedelijk gebied ruimtelijke en temporele variatie .................................................................................44 Het buitengebied ruimtelijke en temporele variatie......................................................................................50 Mobiele meetboxen..................................................................................................................................................52

Conclusies en aanbevelingen ....................................................................................................56

5.1 5.2

Conclusies ...................................................................................................................................................................56 Aanbevelingen ...........................................................................................................................................................57

Referenties .....................................................................................................................................60

Ondertekening...............................................................................................................................63

Bijlagen Bijlage A:

Meetlocaties ILM2

Bijlage B:

Data beschikbaarheid

Bijlage C:

Data selectie NO2

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Inleiding Het Innovatief Luchtmeetnet 2.0 (ILM2) is geïnitieerd ter ondersteuning van beleid voor een gezondere samenleving. Door de regionale luchtkwaliteit in ZuidoostBrabant te bemeten en te analyseren wordt onderzocht waar mogelijkheden zijn om de luchtkwaliteit te verbeteren. Er is daarbinnen specifieke aandacht voor de invloed van de stedelijke gebieden, de luchthaven en de intensieve veehouderij in het buitengebied op de luchtkwaliteit in deze regio. De meetlocaties van het ILM2 zijn ingericht met sensoren die fijnstof (PM) en stikstofdioxide (NO 2) meten. Deze stoffen zijn voor een belangrijk deel verantwoordelijk voor de gezondheidslast gerelateerd aan luchtvervuiling in Nederland (Fischer et al., 2015). Het ILM2 meetnet is sinds september 2020 actief. Een eerste jaarrapportage over het meetjaar 2021 beschrijft de werking van het meetnet en de eerste meetgegevens (Goudriaan et al., 2022). Dit rapport beschrijft de meetgegevens van het jaar 2022. De meetlocaties van het ILM2 zijn geselecteerd door TNO, RIVM en UU-IRAS met input van GGD, de Gemeente Eindhoven, de Provincie Noord-Brabant en de ODZOB. Binnen het ILM2 meetnet wordt gebruik gemaakt van het meetplatform CAIREBox. Tijdens het ILM1, lopend van 2013 tot en met 2018, zijn de CAIREBoxen ook ingezet in het stedelijk gebied van Eindhoven (zie ook www.aireas.com; Otjes, 2014; Otjes, 2015; Van Dinther et al., 2017).

Het onderzoeken van de stedelijke luchtkwaliteit via sensoren sluit aan bij een trend waarin gelijkende netwerken worden gerealiseerd in veel steden rond de wereld (Morawska et al., 2018). Naast het stedelijk gebied is er binnen het ILM2 aandacht voor de invloed van veehouderij gelegen in het buitengebied op de luchtkwaliteit in de regio. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat intensieve veehouderij negatieve gevolgen kan hebben op de lokale luchtkwaliteit en de gezondheid van omwonenden (Lelieveld et al., 2015; Air Quality Expert Group, 2018; Maassen et al. 2016; Hagenaars et al., 2017; Wouters et al., 2019). Op de drie meetlocaties van het ILM2 in het luchthavengebied wordt ook ultrafijnstof (UFP, deeltjes kleiner dan 100 nm) gemeten, omdat vliegtuigen UFP uitstoten (onder andere van Dinther et al., 2019; Voogt et al., 2019; Voogt et al., 2023). In algemene zin heeft de inzet van sensoren om de luchtkwaliteit te monitoren zich snel ontwikkeld in het afgelopen decennium. Hoewel deze technologie niet geschikt is om op geaccrediteerde wijze (i.e. niet rechtsgeldig om normen te verifiëren) de heersende luchtkwaliteit vast te stellen, kan deze technologie wel gebruikt worden om indicaties te krijgen en invloed van uiteenlopende activiteiten op de luchtkwaliteit in beeld te brengen.

Een belangrijk aandachtspunt binnen het ILM2 meetnet is dan ook de meerwaarde van het meten van de luchtkwaliteit met sensoren in netwerkverband te evalueren en verder te optimaliseren. In de vorige ILM2 rapportage van 2021 was zichtbaar dat de ILM2 metingen van fijnstof en UFP over het algemeen van voldoende kwaliteit waren om gebruikt te worden voor trendanalyses van de heersende concentraties (Goudriaan et al., 2022). In 2021 waren in de NO2 metingen, met name in de zomerperiode, wel verstoringen in de metingen zelf zichtbaar. Deze verstoringen zijn gelijkend aan observaties die in andere studies ook worden genoemd (Fattoruso et al., 2020; Nowack et al., 2021). Het resultaat is dat binnen meetstudies vaak slechts enkele maanden aan NO 2 meetgegevens bruikbaar zijn (van Zoest et al., 2019; van Ratingen et al., 2021). In

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

2022 zijn enkele verbeteringen uitgevoerd om een hogere beschikbaarheid van NO2 meetgegevens te bereiken binnen het ILM2 meetnet. Deze worden beschreven in dit rapport. Uit de eerste analyses van het ILM2 over 2021 kwam het beeld naar voren dat fijnstof zich als een deken over de regio heen beweegt waarbij windrichting, tijd van het jaar en grenslaaghoogte van grote invloed zijn (Goudriaan et al, 2022). Tegelijkertijd lijken er wel lokale invloeden zichtbaar te zijn op locaties met veel verkeer en nabij veehouderij. NO2 is meer lokaal bepaald waarbij verkeersdrukte een belangrijke factor is. Met name op drukke verkeerswegen zijn verhoogde concentraties zichtbaar waarbij de hoogste concentraties worden gezien tijdens de ochtend- en (met name) de avondspits. De UFP-metingen bij het vliegveld tonen zowel invloeden van vlieg- als wegverkeer. Dit uit zich in de windrozen alsmede de gemiddelde gang van UFP concentraties over de dag en week. Deze tweede jaarrapportage bouwt voort op deze eerdere bevindingen en presenteert de metingen en analyses van de luchtkwaliteit in de regio Zuidoost-Brabant voor het jaar 2022. De meetgegevens per meetlocatie zijn via verschillende webapplicaties toegankelijk, zoals https://ilm2.site.dustmonitoring.nl/ van TNO en het portaal https://samenmeten.rivm.nl/ van RIVM.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Methode en Meetlocaties

2.1

Meten met sensoren Op de meetlocaties van het ILM2 wordt de luchtkwaliteit bemeten via het meetplatform CAIREBox. Dit meetplatform is ontwikkeld door en eigendom van TNO en haar rechtsvoorganger ECN. TNO werkt samen met Admatec Europe B.V. voor de verzorging van deze apparatuur voor ILM2. Het meetplatform kan verschillende typen sensoren bevatten: de CAIREBoxen gebruikt in het ILM2 zijn uitgerust met sensoren voor het meten van fijnstof en NO2. Daarnaast wordt op drie locaties UFP gemeten via een additionele sensor. Elke CAIREBox bevat ook sensoren om de luchtvochtigheid en temperatuur in de box te meten. De CAIREBox is uitgerust met een accu waarmee deze indien volgeladen minimaal 18 uur kan werken zonder stroomvoorziening. Daardoor kan de CAIREBox op uiteenlopende locaties Figuur 1: Een CAIREBox van het worden opgehangen; binnen het ILM2 is dit Regionaal Meetnet Zuidoost-Brabant. meestal aan een lichtmast (figuur 1). Op iedere meetlocatie wordt per 10 minuten voor iedere component de meetwaarde vastgesteld. Via het gsm-netwerk worden de meetgegevens vervolgens verzonden naar een server van TNO en ontsloten via verschillende online kanalen. Het kalibreren van de CAIREBoxen vindt plaats in Alkmaar waarbij de boxen voor minimaal twee weken naast referentieapparatuur worden geplaatst. Voor PM is dit een Fidas® 200 S, voor NO2 een EcoPhysics CLD 700 AL.

De periode van kalibreren hangt af van de variatie in concentraties in de buitenlucht. Er is voldoende variatie in concentraties nodig om de meetapparatuur te kunnen kalibreren. De meetapparatuur en manier van kalibreren staat uitgebreider omschreven in de eerste jaarrapportage van het Regionaal Meetnet Zuidoost-Brabant (Goudriaan et al., 2022).

2.2

Meetlocaties ILM2 In totaal is er in 2022 op 49 meetlocaties gemeten. Dit is inclusief twee tijdelijke meetlocaties geïnstalleerd in Nuenen. De meetlocaties zijn geïdentificeerd door TNO, RIVM en UU-IRAS en staan in detail toegelicht in Bijlage A. Binnen het ILM2 meetnet wordt aandacht besteed aan het stedelijk gebied, het vliegveld en het buitengebied. De stedelijke meetlocaties en de meetlocaties in het

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

luchthavengebied staan gepresenteerd in figuur 2. Het gehele meetnet in 2022 is zichtbaar in figuur 3. Per deelgebied zijn verschillende soorten meetlocaties te onderscheiden: •

Stedelijk gebied: In 2022 waren 21 permanente meetlocaties actief in het Eindhoven en 4 gemeentelijk gefinancierde meetlocaties in Helmond. De meetlocaties in Eindhoven zijn verdeeld over verschillende subcategorieën: Stadsachtergrond (n=4), Binnenstad (n=7), Verkeersintensief (n=4), Industrie (n=2), en Snelweg (n=4). Er zijn 2 meetlocaties bijgeplaatst in 2022 langs de A67, zowel ten noorden als ten zuiden van de snelweg. De meetlocatie I01 ten noorden van de A67, op het High Tech Campus terrein, is geplaatst op 7 juni 2022. De meetlocatie I06 aan de Waalre-kant van de A67 is geplaatst op 4 november 2022.

•

Luchthavengebied: Binnen het luchthavengebied in Eindhoven zijn 3 meetlocaties actief. Op deze 3 meetlocaties wordt ook UFP gemeten. Ultrafijnstof metingen zijn een belangrijk onderdeel in het vaststellen van luchtkwaliteit rond vliegvelden. Dit wordt bevestigd in recente onderzoeken rond Schiphol (Tromp et al., 2021; Voogt et al., 2019; van Dinther et al., 2019).

•

Buitengebied: In 2022 waren er 19 meetlocaties actief in de regio, exclusief de stedelijke agglomeraties van Helmond en Eindhoven. Dit betreffen 15 meetlocaties van het vaste meetnet: op 19 januari 2022 is meetlocatie I50 is bijgeplaatst aan de Meijelseweg in Asten. De andere meetlocaties waren ook in 2021 al actief. Voor het selecteren van de vaste meetlocaties is gebruik gemaakt van de GCN-kaart voor fijnstof afkomstig van veehouderijstallen van het jaar 2019 (beschikbaar gesteld door RIVM). De te verwachten bijdrage aan PM10 concentraties vanuit veehouderijen was leidend in de locatiekeuze. Daarbij is voor de 15 meetlocaties onderscheid gemaakt tussen 6 meetlocaties met een verwachte lage bijdrage PM10 vanuit veehouderij (< 1 µg/m3), 6 meetlocaties met een verwachte middelhoge bijdrage PM10 (1-5 µg/m3) en 3 meetlocaties met een verwachte hoge bijdrage PM10 (> 5 µg/m3). Daarnaast zijn er 2 gemeentelijk gefinancierde meetlocaties in Best (langs doorgaande wegen). De gemeentelijk gefinancierde locaties in Oirschot en Reusel betreffen locaties waar waarschijnlijk vooral de regionale achtergrond gemeten wordt.

•

Tijdelijke meetlocaties: Binnen het ILM2 zijn er 6 mobiele meetboxen beschikbaar voor meetcampagnes om vraagstukken van individuele gemeentes te onderzoeken. In 2022 zijn er twee mobiele meetboxen ingezet in de gemeente Nuenen voor een vraagstuk rond luchtvervuiling gerelateerd aan verkeersdrukte. Deze zijn in april en mei 2022 geplaatst aan de Geldropse Dijk en Zandsche Put en hebben daar vervolgens tot het einde van het jaar gestaan.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Figuur 2 Overzicht van de meetlocaties in het stedelijke gebied van Eindhoven en Helmond in 2022.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Figuur 3 Het ILM2 meetnet in Zuidoost-Brabant in 2022.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

2.3

Aanpak analyse regionale luchtkwaliteit

Figuur 4 Generieke opbouw van concentraties van (verkeer gerelateerde) luchtvervuilende stoffen. Bron: RIVM

Deze rapportage behandelt de metingen van het ILM2 voor het jaar 2022. Het doel is daarbij de regionale luchtkwaliteit in Zuidoost-Brabant te onderzoeken, met daarbij aandacht voor het stedelijke gebied, vliegveld en het buitengebied met veehouderij. Daarbij worden ook mogelijke bronnen van luchtvervuilende stoffen onderzocht. De analyse van de regionale luchtkwaliteit wordt uitgevoerd op verschillende schaalniveaus. Deze sluiten aan bij de opbouw getoond in figuur 4. •

•

TNO Intern

Eerst wordt de gemiddelde luchtkwaliteit over het gehele meetnet beschouwd voor het jaar 2022 en voor de vier kwartalen afzonderlijk. Er worden gemiddelden bepaald per week, maand en jaar (sectie 4.1.1 en 4.1.2). De nationale en grensoverschrijdende, hier ook regionale te noemen, achtergrond is zeer bepalend voor de gemiddelde luchtkwaliteit van de regio als geheel. De berekening van de achtergrondconcentratie is niet triviaal. Er is voor gekozen de 10-percentiel waarde over alle sensoren per uur als achtergrond te nemen, hierdoor wordt deze niet bepaald door één sensor. Het 10-percentiel betekent dat 10% van de metingen binnen ILM2 onder deze waarde liggen. De aanname daarbij is dat er op die 10percentiel waarde (vrijwel) geen luchtvervuiling afkomstig van emissies uit de regio worden gemeten (sectie 4.1.3). Binnen de regio wordt een vergelijking gemaakt tussen de gemiddelde concentraties van de verschillende luchtvervuilende stoffen in het stedelijk gebied, het buitengebied en rondom het vliegveld. Dit wordt gedaan per jaar, kwartaal, maand en week. Hierdoor worden variaties in luchtkwaliteit door het jaar heen inzichtelijk gemaakt. Ook geeft dit een eerste indicatie van dominante bronnen binnen deze drie aandachtsgebieden (sectie 4.2).

TNO Intern TNO 2023 R11852

•

Binnen deze drie aandachtsgebieden wordt een vergelijking gemaakt tussen de types meetlocaties beschreven in sectie 2.2. Hierdoor wordt bijvoorbeeld inzichtelijk hoe stadsachtergrondlocaties en locaties met veel verkeer zich verhouden. Daarbij zijn een aantal individuele meetpunten uitgelicht die inzicht geven in het belang van lokale bronnen op de heersende luchtkwaliteit in het luchthavengebied, stedelijk gebied en buitengebied (sectie 4.3, 4.4 en 4.5). Voor de windroosfiguren wordt gebruik gemaakt van meteorologische informatie van het KNMI-station op Eindhoven Airport. De aanname is dat dit station representatief is voor de hele regio vanwege het veelal vlakke terrein. Het kan zijn dat deze aanname leidt tot een onder- of overschatting van de windsnelheid op sommige meetlocaties. Dit geldt ook voor de windrichting, welke mede afhankelijk is van gebouwen, bossen of juist open gebied. In figuur 5 is zichtbaar hoe combinatie van windrichting en windsnelheid varieert in het jaar. We zien dat de wind voornamelijk uit het zuidwesten komt.

Figuur 5 Deze windroos laat zien hoeveel uur de verschillende windrichtingen en windsnelheden werden waargenomen. Hoe verder van het centrum, hoe hoger de windsnelheid. De kleur van elk blokje vertegenwoordigt het totaal aantal uren dat de wind uit die specifieke richting blies met de aangegeven snelheid. Let op; de kleurschaal is logaritmisch.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Performance meetnet

3.1

Data beschikbaarheid De data beschikbaarheid in 2022 per meetlocatie is over het algemeen hoog. figuur 6 toont de beschikbare meetgegevens per meetlocatie tussen installatiedatum en 31 december 2022. Het maximale aantal meetdagen is daarmee 365 voor een meetlocatie die op of voor 1 januari 2022 is geïnstalleerd. De gemiddelde uptime van het meetnet ligt in 2022 rond de 98%, in verhouding tot de maximaal aantal beschikbare meetdagen na plaatsing van een meetpunt. Op verschillende manieren vindt er monitoring plaats op de beschikbaarheid van meetgegevens en werking van de CAIREBoxen om de uptime en kwaliteit van het ILM2 meetnet zo hoog mogelijk te krijgen. Dit gebeurt onder andere via: • • •

• •

Automatische checks op afwijkende meetresultaten, zoals negatieve waardes en excessieve ruis. Automatische checks op meetresultaten die verkregen zijn bij temperaturen of luchtvochtigheden buiten de specificaties van de sensor. Automatische checks op de status van de batterij, GPS-locatie en oriëntatie van de box. Zo kan bijvoorbeeld gecontroleerd worden of de box (onrechtmatig) is verplaatst door derden. Enkele malen per week een handmatige check op beschikbaarheid van meetgegevens via de verschillende kanalen. Eenmaal per maand een check op alle meetboxen waarbij zowel beschikbaarheid als waarschijnlijkheid van de meetgegevens door een specialist wordt beoordeeld.

Een overzicht van verlies van meetgegevens per locatie in 2022 is zichtbaar in Bijlage B. Er zijn twee locaties waarbij de CAIREBox verloren is gegaan, dit zijn I08 Eindhoven Beukenlaan en I54 Deurne Paardekopweg. Hier worden in 2023 alternatieven voor gezocht.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Figuur 6 Overzicht van de meetdagen in 2022 per meetlocatie. Groen staat voor succesvolle metingen, zwart staat voor een uitgevallen metingen, grijs staat voor nog niet in gebruik dan wel langdurig uitgevallen metingen door overmacht.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

3.2

Datakwaliteit In deze sectie wordt de kwaliteit van de metingen na plaatsing in het ILM2 meetnet beschreven. Dit wordt gedaan door te kijken naar het gedrag en absolute waardes gemeten door de sensoren onderling en in vergelijking met de referentieapparatuur aan het LML Genovevalaan.

3.2.1 Consistentie meetresultaten in 2022 Fijnstof: De fijnstofsensoren vertonen veelal, net als in 2021, consistente meetresultaten gedurende 2022. Een voorbeeldgrafiek van PM2.5 van april 2022 van verkeer belaste meetlocaties in de Eindhovense binnenstad is zichtbaar in figuur 7. Voor fijnstof komen de patronen over alle meetlocaties overeen wat correspondeert met het te verwachten gedrag van fijnstof over de regio. Dit uit zich in een relatief hoge gemiddelde correlatiecoëfficiënt R over alle meetlocaties bezien in 2022 van 0,87 voor PM1, 0,88 voor PM2.5, en 0,77 voor PM10.

Figuur 7 Tijdseries van de PM2.5 meetresultaten op 10 minuten van verschillende verkeer belaste meetlocaties in de Eindhovense binnenstad voor de maand april 2022.

NO2: In 2021 zijn er in de zomerperiode afwijkingen gesignaleerd in het NO 2 signaal welke samenvielen met hoge correlaties tussen de gegeven NO2 meetgegevens en dynamiek in luchtvochtigheid en ozonconcentraties in de atmosfeer (Goudriaan et al., 2022). In 2022 zijn stappen ondernomen om zoveel mogelijk bruikbare meetgegevens te verzamelen: •

•

TNO Intern

Tijdens 2022 zijn met regelmaat boxen vervangen voor (regulier) groot onderhoud. Hierbij zijn meetboxen, die afwijkend NO2 meetgedrag vertoonden, met prioriteit vervangen door andere boxen. De vervangen meetboxen werden tijdens het groot onderhoud onder andere voorzien van nieuwe sensoren. Begin mei en begin augustus zijn bij afwijkende boxen cartridges, die de NO2 sensoren nodig hebben om juist te functioneren, binnen het NO2 meetsysteem vernieuwd. Dit heeft op deze locaties veelal geleid tot een directe verbetering van het NO2 meetsignaal. Dit is zichtbaar door een direct hogere correlatie met de LML-meetgegevens van het dichtstbijzijnde LML-station. Ter voorbereiding op de analyse in deze rapportage is op de volledige NO 2 dataset een selectie toegepast op welke data wel en niet gebruikt kan worden. Daarbij worden per week de metingen afgekeurd als:

TNO Intern TNO 2023 R11852

Correlatie tussen de NO2 en O3 concentraties een waarde heeft tussen de 0.5 en 1. De O3 concentraties van het LML Genovevalaan zijn gebruikt en worden als representatief gezien voor de dynamiek in O3 in de gehele regio. Een correlatie tussen de NO2 concentraties en luchtvochtigheid met een waarde tussen de -0.5 en -1. De luchtvochtigheid wordt gemeten door een sensor in de CAIREBoxen zelf.

In Bijlage C worden deze drempelwaarden verder onderbouwd. Op basis van bovenstaande voorwaarden blijft 56% van de maximaal beschikbare meettijd (hier wordt de tijd dat boxen offline zijn geweest in meegerekend) aan NO 2 meetgegevens over voor analyse.

Figuur 8 Selectie van NO2 meetgegevens gebruikt voor analyse in 2022 na selectieprocedure.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

UFP: De UFP-sensoren van de drie meetlocaties rond het vliegveld zijn in juni 2022 vervangen voor onderhoud. Hierbij bleek dat de nieuw geplaatste sensoren afwijkend gedrag lieten zien ten opzichte van de eerste drie. De UFP-sensoren die van juni 2021 tot en met juni 2022 aan het vliegveld hebben gestaan zijn in november 2022, na onderhoud, weer teruggeplaatst. Na overleg met de fabrikant is besloten de data tussen juni 2022 en november 2022 niet te gebruiken voor analyse. Voor deze rapportage is besloten de periode juli 2021 tot en met juni 2022 voor UFP te analyseren, zodat er toch naar een volledig jaar aan data gekeken kan worden. In die aaneengesloten periode lijken alle drie de sensoren consistent meetgedrag te vertonen.

Figuur 9 UFP-meetresultaten in aantal deeltjes per cm3 in 2022 voor de drie meetlocaties rond het vliegveld. Van juni tot en met november is de beschreven trendbreuk zichtbaar.

3.2.2 ILM2 vergelijking met het LML In deze sectie omschrijven we de vergelijking tussen de LML-meetwaarden aan de Genovevalaan en de metingen van het ILM2 voor PM10 en NO 2. Er zijn aan de Genovevalaan binnen het LML geen metingen voor PM1, PM2.5, en UFP beschikbaar en deze stoffen kunnen hier dan ook niet worden vergeleken. Fijnstof: Het LML-meetinstrument (PM10; FH-62) is equivalent aan het referentieinstrument voor dagwaarden (filtermetingen door Leckel of Derenda). In tabel 1 staan de correlatiecoëfficiënt R, de richtingscoëfficiënt Rc, en de root-meansquare-error RMSE tussen LML en ILM2, voor BOX015, BOX019 en BOX039 op basis van daggemiddelde PM10 meetresultaten voor de periode van 17 augustus tot en met 16 november 2022. Een tijdsserie van de daggemiddelde PM10 concentraties is zichtbaar in figuur 10. Daar zijn een aantal observaties uit te halen welke relevant zijn voor het gebruik van de ILM2 data: •

•

TNO Intern

De correlatie tussen de verschillende boxen en het LML is relatief hoog met R=0.83. De correlatie tussen de boxen onderling voor daggemiddelde concentraties zijn wat lager (tabel 1). Dit hangt samen met een periode waarbij de CAIREboxen onderling niet goed corresponderen in augustus, zoals zichtbaar in figuur 10. Van 17 september tot en met 16 november is de correlatie tussen de boxen zeer hoog te noemen met een R van 0,99. figuur 12 toont de correlaties voor het gehele jaar van BOX015 (meetlocatie I37). De correlatiecoëfficiënt van de daggemiddelde waarde van het LML-station en I37 is 0,82. Gemiddeld meet I37 hoger dan het LML. Dit is zichtbaar in figuur 12. De andere CAIREBoxen, getoond in tabel 1, meten allemaal iets lager en komen daarmee qua absolute concentraties dichter in de buurt bij het LML. Gelijk aan 2021 zitten de boxen binnen de 20% afwijking in de hellingshoek ten opzichte van elkaar en van het LML. Dit betekent dat de absolute gemiddelde waarde van fijnstof minder dan 20% afwijkt van het LML over langere periodes. De

TNO Intern TNO 2023 R11852

•

boxen kunnen op individuele momenten meer van elkaar verschillen, zichtbaar is wel dat de trends over het algemeen gelijkend zijn. De RMSE tussen LML en ILM2 ligt tussen de 4,4 en 4,7 µg/m3 gebaseerd op de boxen aan de Genovevalaan. De RMSE bezien vanuit I37 ten opzichte van het LML is in de winter hoger dan in de zomer. De RMSE tussen I37 en de andere twee CAIREBoxen is 4,6 en 4,9 µg/m3.

Kijkend naar het jaarprofiel in figuur 11 is zichtbaar dat de generieke gang van concentraties door het jaar heen gelijkend is. Met name tijdens hoge concentratiepieken wordt er met regelmaat door het ILM2 hoger gemeten dan door het LML. Het is momenteel onduidelijk waardoor dit precies veroorzaakt wordt. Tabel 1 Correlatiecoëfficiënt R, richtingscoëfficiënt Rc, en root-mean-square-error RMSE in dagelijkse PM10 meetgegevens van drie CAIREBoxen en het LML Genovevalaan van 17 augustus t/m 16 november 2022. Onderling is het ILM vergeleken met BOX015.

CAIREBox

RMSE [µg/m3]

ILM

LML

ILM

LML

ILM

LML

BOX015

0,86

1,12

4,7

BOX019

0,78

0,83

0,86

0,96

4,6

4,4

BOX039

0,90

0,85

0,79

0,88

4,9

4,4

Figuur 10 Daggemiddelde concentraties PM10 gemeten aan de Genovevalaan door zowel LML als drie meetboxen van het ILM2 van 17 augustus tot en met 16 november 2022.

Figuur 11 Tijdsprofielen van PM10 meetresultaten aan de Genovevalaan van het LML en ILM2 meetlocatie I37 over 2022. De ILM2 meetbox hangt aan een rek naast het LML.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Figuur 12 Correlatiediagram tussen PM10 meetresultaten van het LML Genovevalaan en ILM2 meetlocatie I37 over 2022.

NO2: Een overzichtstabel van een vergelijking tussen drie CAIREBoxen en het LML voor de periode 17 augustus tot en met 16 november, waarbij al deze boxen naast het LML hingen, wordt getoond in tabel 2. Daarnaast wordt deze periode getoond in figuur 13. In figuur 14 en figuur 15 staat de selectie van NO2 meetgegevens voor de ILM2-meetlocatie (I37) aan het LML Genovevalaan getoond ten opzichte van de meetgegevens van het LML zelf. Daar zijn een aantal observaties uit te halen welke relevant zijn voor het gebruik van de ILM2 data: • In figuur 13 zijn de NO2 meetwaardes van de drie meetboxen en het LML Genovevalaan zichtbaar in een tijdserie van daggemiddelden. Zoals tabel 2 ook laat zien zijn de trends in beide datasets gelijkend. Er zit echter, zeker kijkend naar BOX019, met regelmaat verschil tussen de absolute concentraties gemeten door het LML Genovevalaan en de drie meetboxen van het ILM2. Dit laat zien dat hoewel er meer stabiliteit zichtbaar is in de NO 2 metingen over 2022 er nog steeds uitdagingen zijn met het gebruik van sensoren om NO 2 nauwkeurig te kunnen meten. • Het is zichtbaar dat met name in juli verschil zichtbaar is tussen de ILM2- en LML-meetwaarden. Begin augustus is de cartridge op de ILM2-meetlocatie vervangen waarbij direct zichtbaar is dat de metingen meer in lijn komen te liggen met het LML.

Wel wordt hiermee duidelijk dat ook met selectiecriteria op de NO2 meetgegevens er nog verbeteringen mogelijk zijn. Tabel 2 Correlatiecoëfficiënt R, richtingscoëfficiënt Rc, en root-mean-square-error verkregen met lineaire regressie van daggemiddelde NO2 van drie CAIREBoxen en het LML Genovevalaan van 17 augustus tot en met 16 november 2022. Onderling is het ILM vergeleken met BOX015.

CAIREBox

TNO Intern

ILM

LML

BOX015

BOX019

0,95

BOX039

0,95

RMSE [µg/m3]

ILM

LML

ILM

LML

0,74

0,66

1,37

0,70

4,2

0,90

2,8

6,8

0,62

0,95

0,59

2,0

4,9

TNO Intern TNO 2023 R11852

Figuur 13 Daggemiddelde concentraties van NO2 gemeten aan het LML Genovevalaan door zowel LML als drie meetboxen van het ILM2. Het betreft de periode 17 augustus 2022 tot en met 16 september 2022.

Figuur 14 Spreidingsdiagram van daggemiddelde NO2 meetwaarden tussen het LML- en het ILM2-meetstation aan de Genovevalaan in 2022.

Figuur 15 Tijdsprofiel van daggemiddelde NO2 meetwaarden aan de Genovevalaan.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

Regionale luchtkwaliteit 2022

4.1

Algemeen beeld Zuidoost-Brabant

4.1.1 Regionaal overzicht 2022 De gemiddelde PM en NO2 concentraties per jaar en per kwartaal gemeten door het ILM2 staan getoond in tabel 3. Over het hele meetnet was de gemiddelde PM1, PM2.5 en PM10 concentratie respectievelijk 10,3; 12,7; en 18,9 µg/m3. Dat is een fractie lager dan de gemiddelde concentraties gemeten door het ILM2 in 2021, respectievelijk 11,5; 13,9; en 19,3 µg/m3. We zien dat de 25-percentiel voor alle fijnstoffracties meer onder het gemiddelde liggen dan dat de 75-percentiel erboven ligt. Dit betekent dat lagere waardes vaker voorkomen dan hoge waardes. Van PM10 massa concentraties wordt bijna 50% veroorzaakt door deeltjes met diameter kleiner dan 1 µm en ruim 60% kleiner dan 2.5 µm. Tabel 3 Jaarlijkse en kwartaal gemiddelde concentraties van fijnstof en NO2 gemeten door het ILM2 in 2022. Hiernaast zijn de 25 en 75 percentiel concentratie weergegeven om de spreiging te laten zien in de metingen. Periode Jaar 2022 Q1 2022 (Jan-Mar) Q2 2022 (Apr-Jun) Q3 2022 (Jul-Sep) Q4 2022 (Okt-Dec)

Gemiddelde meetnet ILM2 (25- en 75-percentiel over alle metingen) PM1 PM2.5 PM10 NO2 [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] 10,3 12,7 18,9 18,2 (4,2-13,1) (5,6-16,1) (10,7-23,9) (8,1-24,1) 14,9 18,6 24,4 23,6 (6,8-22,5) (9,4-26,0) (14,8-32,4) (11,7-30,7) 7,8 9,6 15,9 19,1 (3,9-9,4) (5,3-11,6) (10,2-19,3) (8,1-25,4) 6,6 7,9 13,9 16,7 (3,0-7,5) (4,0-9,0) (8,7-16,2) (7,6-22,4) 11,8 14,8 21,7 13,2 (5,2-16,2) (7,1-19,1) (12,5-27,8) (6,4-17,8)

Deeltjesverdeling (%) PM1/PM10

PM2.5/PM10

49,7 (35,6-63,9) 57,5 (42,4-72,1) 46,6 (33,5-59,2) 43,6 (30,4-55,7) 51,6 (37,0-65,5)

61,7 (49,3-74,6) 72,1 (61,6-83,3) 58,0 (47,1-69,0) 53,2 (41,4-64,6) 64,3 (51,8-76,7)

Wanneer de gemiddelde fijnstofconcentratie per kwartaal bekeken wordt valt op dat deze met name is verhoogd tijden Q1 en Q4, oftewel in de wintermaanden. In 2021 van ILM2 was hetzelfde patroon zichtbaar (Goudriaan et al, 2022). Waarschijnlijke oorzaak hiervan is enerzijds de invloed van de grenslaag. Die is over het algemeen lager in de winter, waardoor bij eenzelfde emissie de stoffen over een kleiner oppervlakte wordt gemengd en de concentraties oplopen (Pan et al., 2019; Van Dinther & Plomp, 2019). Anderzijds zijn in de winter verbrandingsemissies hoger voor verwarming van huizen en wegverkeer (Bloemen, 2008). Deze bijdrage van verbrandingsemissies lijkt ook zichtbaar in een hogere PM2.5/PM10 ratio in Q1 en Q4. Daarnaast is er op de LML meetlocaties aan de Noordbrabantlaan in Eindhoven, de Europalaan in Veldhoven en de Vredeweg in Vredepeel, een toenemende hoeveelheid roet in de lucht zichtbaar in de winter (www.luchtmeetnet.nl) wat hier ook op wijst. In de stedelijke gebieden ligt de hoeveelheid roet hoger dan in het landelijk gebied.

TNO Intern

TNO Intern TNO 2023 R11852

De gemiddeld gemeten NO2 concentratie was 18,2 µg/m3 in 2022. In 2021 was dit 21,2 µg/m3. Een één op één vergelijk tussen deze twee jaren is echter niet direct mogelijk doordat in 2021 van slechts een korte periode data is gebruikt en geen meetlocaties uit het buitengebied konden worden meegenomen. Opvallend in 2022 is dat voor Q1 de concentraties het hoogst zijn en deze aflopen gedurende het jaar. Analyse van de trend in NO2 concentraties wordt bemoeilijkt, doordat niet alle CAIREBoxen gedurende het gehele jaar NO2 beschikbaar hebben. Over het algemeen zijn de NO2 concentraties in de zomer lager. Dit komt omdat NO 2 onder invloed van zonlicht reageert tot NO en O. Deze O is dan weer beschikbaar om met O2 te reageren tot O3, wat vervolgens weer reageert met NO tot NO2 en O2. In de zomer zijn daarom met name overdag de NO2 concentraties over het algemeen relatief laag. Daarnaast ligt in de zomer de grenslaag over het algemeen hoger, waardoor concentraties van luchtvervuiling afnemen.

4.1.2 Meetgemiddelde per meetlocatie In tabel 5 worden de gemiddeld gemeten concentraties PM1, PM2.5, PM10, en NO2 in µg/m3 per meetlocatie in 2022 gepresenteerd. Bij een installatiedatum later dan 1 januari 2022 is de periode vanaf installatie tot en met 31 december 2022 beschouwd. De gemiddelde NO2 waarde per meetlocatie is bepaald op enkel de geselecteerde meetgegevens over 2022. Zoals al eerder aangegeven zijn de metingen van de sensoren niet geschikt om op geaccrediteerde wijze onder- of overschrijdingen van normen aan te geven. Daarvoor moet gebruik worden gemaakt van geaccrediteerde meetapparatuur per doelstof. Desalniettemin is het toch interessant te zien of sensoren een indicatie geven dat de atmosferische gehaltes boven of onder een afgesproken norm liggen. Een vergelijking tussen tabel 4 en tabel 5 laat zien dat het niet voor de hand ligt dat er op een van de ILM2 meetlocaties de EU-grenswaarden worden overschreden. De gemeten concentraties in het ILM2 liggen over het algemeen wel boven de WHO-advieswaarden van 2021. Dit geldt overigens ook voor vele andere delen van Nederland (Maas et al., 2022). Tabel 4 EU-grenswaardes en WHO-advieswaardes geldig in 2022, voor jaargemiddelde PM2.5, PM10 en NO2 concentraties3. PM2.5 [µg/m3]

Volgend deel →

De tekst is automatisch uit het bestand gehaald en kan afwijken van het origineel (kolommen, tabellen en koppen lopen door elkaar). Het officiële stuk bij iBabs is leidend. Bron: https://api.notubiz.nl/document/13567030/1