Verontreiniging op Leefniveau MAQ10306: Inleiding Atmosfeer Maarten Krol Hoofdstuk 15

Vorige keer: Arctic Ozone Hole “This depletion is not necessarily a big surprise,” said Paul Newman, an atmospheric scientist and ozone expert at NASA’s Goddard Space Flight Center. “The ozone layer remains vulnerable to large depletions because total stratospheric chlorine levels are still high, in spite of the regulation of ozone-depleting substances by the Montreal Protocol. Chlorine levels are declining slowly because ozone-depleting substances have extremely long lifetimes.”

Inhoud vandaag Fotochemie Het OH-radikaal: schoonmaakmiddel van de atmosfeer Fotochemische smog (O 3 ) Regulatie Het Nederlandse fijn stof dossier “In de media”

Klassieke ‘Winter’ Smog: Smoke + Fog

In de zomer: photochemische smog (b.v. Athene, LA, Mexico City) EEA report

Goed en Slecht ozon

Troposferische foto-chemie

Fotolyse Reactie onder invloed van zonlicht, b.v. NO 2 + h  ( < 410 nm) →NO + O· d[NO]/dt = d[O·]/dt = -d[NO 2 ]/dt = J no2 [NO 2 ] J no2 = fotolyse-frequentie (s -1 )

Tweede-orde reacties: b.v. O 3 + NO  NO 2 + O 2 d[O 3 ]/dt = d[NO]/dt = -d[[NO 2 ]/dt = -k [O 3 ][NO] [O 3 ] = concentratie (moleculen cm -3 ) k = reactiesnelheid (cm 3 moleculen -1 s -1 )

Intermezzo Hoe oxideert de troposfeer verontreinigingen? O 2 ? O 3 ?

Filled circles : OH concentrations laser-induced fluorescence (LIF), detection limit indicated by the horizontal broken line. White line : The rate of ozone photolysis. Grey line : O3 concentrations (ppb). OH-radical concentration.. When and Where?

Modelleren van Troposferische chemie Emissies Transport Foto-chemie Verwijdering (uitregenen, droge depositie)

OH in de troposfeer

Fotochemische Smog

NO-emissions Emissions Non-Methane Hydrocarbons Emissions Non-Methane Hydrocarbons Sun-light O 3 production

Emissions Non-Methane Hydrocarbons NO-emissions O 3 concentration (ug/m3)

Effect van Meteorologie

Tussen-Conclusies Ozon is schadelijk voor mens & planten NO x en VOCs* zijn de belangrijkste ozon precursors. Zonlicht is belangrijk! Ozonvorming kan zijn gelimiteerd door NO x of VOCs Stabiliteit atmosfeer is een belangrijke factor Metingen laten vaak een titratie-effect van ozon door NO zien. *VOC = volatile organic compounds

Regelgeving in Europa

Ozon

EEA: 2011

AOT40

Fijn Stof

Kaiser, Science 2005

Verloren levensmaanden door PM 2.5 Bron:IIASA

Het Nederlandse PM dossier

Limieten van PM10 worden overschreden PM10 (fijn stof) heeft gezondheidseffecten Strikte implementatie van Europese normen Burgers kunnen naar de rechter stappen ‘Nederland zit op slot!’ PM ~ voortijdige sterfte + hart-long ziektes acuut:  /year (Milieubalans 2005) chronisch:  /year (WHO) …

regionaal: een locatie buiten bebouwd gebied, zonder invloed lokale bronnen;

Stadsachtergrond: in stedelijke omgeving met < 2750 voertuigen/dag in een straal van 35 m.

straat: in stedelijke omgeving EU formulering “sterk verkeersbelast” (> voertuigen/dag in een straal van 35 m)

~ 5 µg/m 3 ~10 µg/m 3 ~18 µg/m 3

Veenkampen (black smoke)

Conclusies Fijn-stof: probleem wordt minder maar blijft belangrijk issue …Met name bij stagnerende weersomstandigheden Samenstelling fijn stof (welke fractie is schadelijk?) is belangrijk We leren steeds meer: nieuwe issues Ultra-fijn stof Houtrook