Achtergrondartikelen over lucht, geluid en gezondheid
Commentaar op RIVM vergelijking tussen NO2-metingen en berekeningen in 2010
RIVM rapport "Een vergelijking tussen (passieve) NO2-metingen en rekenresultaten in 2010" becommentarieerd door Gerard Cats.
Het RIVM heeft in 2011 metingen en berekeningen van de NO2 concentratie langs snelwegen gepubliceerd. Een nieuwe analyse ervan suggereert dat de berekeningen de bijdrage van de snelweg met 40% onderschatten. Eerder was dat ook al geconcludeerd voor stadswegen. Om gemiddeld goede schatttingen van de luchtkwaliteit te verkrijgen moet de berekende lokale verkeersbijdrage met een factor 1,7 worden opgehoogd. Dit is vooral van belang op plaatsen waar normoverschrijding dreigt.
In 2011 publiceerde het RIVM een vergelijking tussen (passieve) NO2- metingen en rekenresultaten (1). Staatssecretaris Mansveld heeft dit rapport onlangs naar de Tweede Kamer gestuurd; dit vormt de directe aanleiding voor deze notitie. Sinds het schrijven van dat rapport is meer bekend geworden omtrent de kwaliteit van de passieve metingen. Dat is de onderliggende reden van deze notitie.
Onderzoek van RIVM2011 laat zien dat op achtergrondlocaties de berekeningen de concentratie 16% overschatten. De auteurs wijten dat vooral aan een ijkfactor in de waarnemingen. Bij gebrek aan nauwkeuriger gegevens zetten zij die ijkfactor op 1 en verwerken de onbekendheid ervan in de standaarddeviatie van de waarnemingen. Intussen is uit de meetresultaten van de meetnetten in Amsterdam (2) en Utrecht (3) gebleken dat op achtergrondlocaties metingen met palmesbuisjes na ijking gemiddeld goed overeenstemmen met de berekeningen. De berekeningen bestaan op deze locaties slechts uit het overnemen van de grootschalige concentratiekaarten Nederland (GCN). De conclusie luidt derhalve dat de GCN gegevens correct zijn. Omdat dit dan ook zal gelden voor de locaties die in RIVM2011 zijn gebruikt, kunnen de achtergrondlocaties in dat rapport gebruikt worden om de metingen te ijken: de metingen met palmesbuisjes moeten dus met 16% worden opgehoogd om de systematische ijkfout te corrigeren.
Figuur 3 van RIVM2011 toont metingen en berekeningen langs het hoofdwegennet. Hier onderschatten de berekeningen de metingen met 8%. De auteurs wijten dit eveneens vooral aan een foutieve ijkfactor. Het is echter uiterst onwaarschijnlijk dat hetzelfde meetsysteem een systematische onderschatting van +16% zou hebben die omslaat in een systematische overschatting van 8% enkel en alleen omdat de palmesbuisjes langs een snelweg hangen. De meetmethode hangt immers niet af van de aanwezigheid van een snelweg.
Figuur A: Vergelijking NO2 in 2010; berekende versus gemeten concentraties in μg/m3
Metingen met palmesbuisjes (horizontale as) en de ter plaatse berekende NO2 concentratie (μg/m3). Berekeningen zijn gedaan met Standaard Reken Methode 2, geldig langs snelwegen. De figuur is een samengestelde reproductie van Figuren 2 en 3 van RIVM2011. De grote groene stippen hebben betrekking op meetpunten op enkele honderden meters afstand van snelwegen, de kleine groene stippen op meetpunten op stadslocaties. Groene en gestreepte grijze lijn zijn uit RIVM2011, en de vergelijkingen ervan zijn in de figuur ingezet. Blauwe lijn: zie tekst.
In figuur A zijn figuur 2 en figuur 3 van RIVM2011 samengebracht. Daardoor springt in het oog dat de metingen op enkele honderden meters afstand van de snelwegen (de grote groene stippen) duidelijk hoger zijn dan de metingen op stadslocaties (de kleine groene stippen). De conclusie dat ook op honderden meters afstand van de snelweg de concentratie nog verhoogd is, ligt dan ook veel meer voor de hand dan de conclusie dat metingen op die locaties een andere ijkfactor hebben. Overigens geven inderdaad de meteorologische verspreidingsmodellen ook op die afstanden nog een verhoogde concentratie aan (4).
De concentratie op een verkeersbelaste locatie is de som van de achtergrondconcentratie en een lokale verkeersbijdrage. Om de berekende en de gemeten lokale verkeersbijdrage met elkaar te kunnen vergelijken moet de gemeten concentratie worden opgesplitst in een achtergrond en een lokale verkeersbijdrage. RIVM2011 doet dat door te veronderstellen dat het achtergronddeel in de metingen gelijk is aan de gemeten concentratie op grotere afstand. Maar uit bovenstaande volgt dat daar nog steeds een verkeersbijdrage is. Uit de ervaringen aan de meetnetten in Amsterdam en Utrecht blijkt daarentegen dat de berekende achtergrondconcentratie wél een goede benadering is voor het achtergronddeel in de metingen. Hiermee wordt het mogelijk de berekende lokale verkeersbijdrage te vergelijken met de metingen.
Het resultaat van die vergelijking is de blauwe lijn in bijgaande figuur. Die lijn beschrijft een fit aan alle data (waarbij afstanden tot de lijn gewogen zijn met de foutenmarges in de meet/rekenpunten). De helling van die lijn is 0,67; na ijking van de metingen met een factor 1,16 is die helling 0,58. Dit is dan een schatting van de factor waarmee de lokale verkeersbijdrage wordt onderberekend. Wel zij vermeld dat deze schatting gebaseerd is op een relatief klein aantal metingen, zodat de nauwkeurigheid van de schatting niet groot is.
In veel rekenpunten is de lokale verkeersbijdrage klein ten opzichte van de achtergrond, en daar valt niet op dat de berekende lokale verkeersbijdrage te klein is. Maar op plaatsen waar normoverschrijding dreigt is de verkeersbijdrage aanzienlijk. De meet- en rekengegevens uit RIVM2011 suggereren dus dat de wettelijk voorgeschreven Standaard Rekenmethode 2 (SRM2) juist daar een te rooskleurig beeld geeft.
Gerard Cats, 13 februari 2013
Voetnoten:
1 W. Uiterwijk et al, 2011: Een vergelijking tussen (passieve) NO2-metingen en rekenresultaten in 2010. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) Rapport 680705020/2011.
2 S. van der Zee en M. Dijkema, 2012: Gemeten en berekende stikstofdioxide concentraties in Amsterdam in 2010, GGD Amsterdam Rapport.
3 H. Helmink, 2012: Metingen van jaargemiddelde stikstofdioxideconcentraties (NO2) in de gemeente Utrecht in 2011, GGD Amsterdam Rapport GGD/LO 12-1114.
4 TNO (2002). HEAVEN-project: report on the measuring and modelling results in 2000 and 2001 for use of development of a new atmospheric dispersion model. TNO Report 2002/377.
