Hvad er lugt – og hvordan måles det? ENVINA kursus d. 14/4 2016Karen Sørensen, Teknologisk Institut
Hvad er lugt?
Hvordan måles lugt?
Hvordan kommer vi fra en måling i laboratoriet til lugt hos naboen?
Lugt fra husdyrbrug
Hvad sker der på lugtområdet?
Opsummering
Indhold
En blanding af flygtige forbindelser
Kan i små koncentrationer opfattes af den menneskelige lugtesans
Kemisk analyse af en lugt:
Hvad er lugt?
Kemiske processer
Biologisk aktivitet
Forbrænding
Fordampning
Hvordan opstår lugt?
Lugtreceptorer er placeret bagest i næsehulen
Normal vejrtrækning fører kun få lugtstoffer forbi lugteepitelet
Et snus fører mange lugtstofferne til lugtepitelet
Et kraftigt snus kan overstimulere lugtepitelet og give forbigående lugtblindhed
Nerverne fra lugtepitelet går direkte til krybdyr hjernen der har med basale følelser som angst, reproduktion og sult samt hukommelsen at gøre.
Derfor udløser lugt minder og stærke følelser i højere grad end andre sanseindtryk.
Hvordan sanser vi lugt?
Vi har ca. 25.000.000 lugtreceptorer, receptorerne
fornys hver 6. til 8. uge
Et ”gennemsnitligt” menneske kan skelne 10.000 lugte,
nogle det dobbelte …… Men kun 5 smage; sødt, salt,
surt, bitter og umami
Der en receptortype til hvert lugtstof, for mennesker
ca. 2.000
Mennesker er gode til at lugte mercaptaner (svovl)
(fordærvelse; rådden kål / sure sokker)
Hvordan sanser vi lugt?
Vi opfatter ændringer i lugt – ikke den konstante lugt.
Lugtesansen er ligesom hørelsen logaritmisk –for at vi kan erkende en forskel skal stofkoncentrationen fordobles eller halveres.
Lugter det?
Typiske grænseværdi
Industrilugt: 5 til 10 LE/m3 hos naboer
Landbrug: 5 OU/m3 (byzone), 7 OU/m3 (samlet bebyggelse), 15 OU/m3 (enkeltboliger)
”Spotmålinger”:
• Boliger: 40 til 100 LE/m3
• Kontorer: 25 LE/m3
…vi vender tilbage til forskellen på LE/m3 og OU/m3
Lugter det?
Lugtesans:
Arv, i mindre grad alder og køn
Foregående lugtpåvirkninger – adaptation (tilvænning), optræning (sensibilisering), midlertidig og permanent lugtblindhed
Almen tilstand
Lugtopfattelse:
Sted-bestemte forhold, ”kulturlugt” acceptabelt / uacceptabelt
Hvad påvirker vores lugtesans og lugtopfattelse
40% af befolkningen kan ikke lugte ornelugtstoffet androstenon
Skatol (ornelugt) lugter blomsteragtigt i lave koncentrationer og fækal i høje - skatolanvendes i parfumer
Svovlbrinte (H2S) lugter af rådne æg i lave koncentrationer og sødligt i meget høje koncentrationer
”Asparges-effekten”; 25 - 50% af befolkningen lugter den ikke / oplever den ikke
Vi ”lugter” ikke altid det samme
Lugtens karakter – hvad det lugter af.
Hvor ”kraftig” lugten er– der skal mere til, for at behagelig lugt bliver generende end en ubehagelig lugt – men i rigelige mængder er en behagelig lugt også generende!
Andre forhold der spiller ind på geneopfattelsen:
Områdets karakter (”kulturlugt”)
Hyppighed / frekvens for lugtpåvirkningen
Tidspunktet på året (sommerhalvår med udeaktiviteter)
Hvad gør en lugt generende?
• Karakter; lugten beskrives med ord (hvad det lugter af, men også om engiven lugt er til stede eller ikke til stede - pt. ”svagt formuleret” tysk metode)
• Tærskelværdi; (bestemmes for enkeltstoffer); den laveste stofkoncentration som kan erkendes lugtmæssigt. Angives i en stofmængde pr volumenenhed
• Intensitet; hvor kraftig lugten er, VDI3882-2 bruger en 7-trins skala fra ”Ingen lugt” (0) til ”ekstrem stærk” (6)
• Accepterbarhed / hedonisk tone; hvor acceptabel lugten er, VDI 3882-1 bruger en 9-trinsskala fra ”ekstremt ubehageligt” til ”ekstremt behageligt”
• Lugtstyrke; det antal gange en prøve skal fortyndes for at ligger på grænsen til at kunne opfattes. Bruges i miljøregulering
Lugt kan beskrives på flere måder
Lugtstyrke – intensitet og hedonisk toneGraf taget fra MST/Force rapport 2004
Der skal mere til af en neutral/behagelig lugt, for at vi generes, end af en offensiv/ubehagelig lugt
Lugtnorm DS/EN 13725
Lugtvejledning 1985 fra MST (Industri)
Metodeblad nr. MEL-13 (Industri)
Bekendtgørelse nr. 1696, 2006 (Husdyrhold)
Div. rapporter om landbrugets lugtvejledning
VERA verifikation af teknologi (landbrug)
Miljøregulering af lugt
Ny lugtvejledningPå vej 2015/16??????????????
OUE/m3
10 års meteorologi
Lugtnorm DS/EN 13725 angiver metode til at måle lugtstyrke
Lugtstyrke efter EN 13725 angives i OUE/m3
Landbrug: Her anvendes OU/m3
Industri: I Danmark korrigeres for panelets følsomhed overfor butanol og svovlbrinte, resultat angives i LE/m3
En prøves lugtstyrke er det antal gange den skal fortyndes for at den ”forsvinder” (ikke kan lugtes)
Måling af lugtstyrke
Et olfaktometer og 4 lugtdommere. Lugtdommere vælges ud fra:
Evne til at lugte n-butanol
Evne til at gentage en bedømmelse
En lugtdommers lugtesans er gennemsnitlig
En lugtdommers evne til at gentage en måling og få samme resultat er over gennemsnit
Definition på gennemsnitlig lugtsans
Lugttærskelværdi overfor n-butanol mellem 20 og 80 ppb
Lugtpanelet testes for status på lugtesans på hver analysedag (krav om regelmæssig test)
Måling af lugtstyrke - lugtpanel
Olfaktometre
To grundprincipper
”Ja/nej” og ”forced choice”
Olfaktometer, ja/nej-metoden
Fortynding:
1 : 65.5361
1 : 32.788
1 : 16.384
1 : 8.192
1 : 4.095
1 : 2.048
1 : 1.024
1 : 512
1 : 256
1 : 128
1 : 64
1 : 32
1 : 16
1 : 8
1 : 4
Frisk luft
Lugtprøve
Ja?Nej?
Blanke prøver indlægges for ikke at gøre det for nemt
Lugtpanelister møder op, der er krav om
ingen kaffeindtag
ingen parfume
ingen røg
Lugtfrit rum, ingen forstyrrelser
Olfaktometer ”sender” prøvestørrelse ud der passer til normale indåndinger (undgå snif som forstærker ”signalet”)
Prøven sendes ind med høj fortyndingsgrad først, og så lavere og lavere
Skiftevis prøveluft og ren luft
Panelister har ikke prøveluft på samme tid
Blindprøver lægges ind
Olfaktometri
LE/m3 = Resultatet i OU/m3 divideret med følsomhed for H2S
Krav i dansk lugtvejledning for industri (1985)
Fjernes (nok) i forbindelse med igangværende revidering
Ved analyser testes lugtpanelet også for følsomhed for H2S
En persons evne til at lugte n-butanol og H2S er ikke nødvendigvis ens
For n-butanol skal panelet ligge i et fast interval
For H2S måles panelets aktuelle tærskelværdi
H2S har den uheldige egenskab at man let bliver lugtblind
Testes til sidst (efter analyser)
Resultat i OU/m3 kan siges at være mere robust (måleteknisk)
Følsomhedsfaktor
√ n-butanol
Svovlbrinte
Vi skal bruge et lugtpanel
Lugt til poserne i rækkefølge 1-5
Kryds af hvis I mener der er lugt i posen
En lille og højst uvidenskabelig test…
Hvordan finder vi ud af hvor meget det lugter hos naboen?
OML = Operationelle Meteorologiske Luftkvalitetsmodeller
Hvordan spredes luft omkring en kilde, afhængigt af vejret?
Fra lugtprøve til lugt hos naboen
Der laves et net omkring kilden
Vejrdata fra Kastrup Lufthavn 1976 med vejrforhold pr. time
Beregner hvor fortyndet luften er i nettet omkring skorstenen/kilden
Finder 99% fraktil
Beregning af spredning i OML
Koncentrationen udregnes for hver receptorpunkt for hver time: Fx:15 ringe x 36 radier x 720 timer x 12 mdr.
= 4,7 mio. tal pr. år
Mængde lugt/tid
Spredning af lugt (1 time)
Spredning af lugt (1 år)
I mindst én af årets måneder har der i et eller andet receptorpunkt været 7 timer med en højere koncentration end den dimensionerende (der er 720 timer i en måned, og 1% af disse har større værdi end tallet)
Det kan ikke udelukkes at der i hver af de øvrige 11 måneder har været op til 6 timer med koncentration højere end den dimensionerende (worst case)
Hvad betyder 99 % fraktiler i praksis?
Nye standardtal lavet i 2002-2005 i forbindelse med ny husdyrregulering (2006)
Målinger på 36 besætninger
9 forskellige staldtyper (gulvet er afgørende)
4 besætninger pr. staldtype
3 måledage hvert sted
Variation mellem besætninger og mellem måledage
Besætninger: Forskel i rutiner med tømning af kummer, ventilationsanlæg, staldanlæggets orientering mv.
Måledage: Hvor længe siden tømning af gyllekummer, er det en varm periode hvor dyrene gerne vil søle sig?
Lugtdata fra landbruget
Svin
Standardtal på lugtemissionen
Svinebesætninger 2002-2005
Minkfarm 2013
Kvæg?
Fjerkræ?
Lugtdata fra landbruget
http://www2.mst.dk/Wiki/GetFile.aspx?File=/Lugt/Tabel 3 - Standardemissioner fra husdyrproduktionen.jpg
OML-beregninger foretaget af DMU (DCE)
Repræsentative staldsystemer standardtal for lugtemission pr. 1000 kg dyr
Afstande til 5, 7 og 15 OU/m3
Konservativ tolkning
Maksimale afstand hele vejen rundt om anlægget (dog fratræk 300-60 grader)
Afstandskrav husdyrbrug
Videncenter for svineproduktion, notat 1014, 2014
27 scenarier
3 dyretyper (smågrise/slagtesvin; søer, kvæg)
3 lugtniveauer (5, 7, 15 OU/m3)
7 emissionsniveauer
Maksimale afstande i forhold til emissioner lagt ind i beregningsmodulet
Forenkling i forhold til konkrete målinger og beregninger på hver besætning
Afstandskrav i landbruget
Mængde lugt/tid
Afstande i Husdyrgodkendelse.dk stammer fra OML-beregninger på modelstald med standardtal for emission
Lugttallene normaliseres til lugtemission pr. 1000 kg/dyr/tid
Antal dyr på stald omregnes til 1.000 kg dyr, derefter samlet emission og afstande
Fordel i forhold til ændringer i produktionen mht. vægtintervaller
Lugten stammer fra gyllen og ikke dyrene, det kan overvejes at ændre til arealbaseret beregning
Hvordan beregnes lugt fra husdyrbrug?
Lugtregulering, landbrug - industrisammenligning 1
Del-element Landbrug Industri
Analyse og grænseværdier
Analyse efter Lugtnormen
DS/EN 13725
Resultater i OUE/m3
Følsomhedsfaktor efter
lugtvejledning fra 1985
Bruges ikke, resultater bruges i
enheden OUE/m3
Bruges, resultater bruges i
enheden LE/m3
(LE/m3 = OUE/m3 divideret
med det aktuelle lugtpanels
følsomhedsfaktor, typisk 0,9 til
2,0)
Analyseresultater Laboratoriet angiver typisk resultater både i OUE/m3 og LE/m3
Grænseværdier 5, 7 og 15 OUE/m3
Byzone, samlet bebyggelse,
enkeltboliger
5 til 10 LE/m3 ved boligområder,
typisk mere lempelige krav ved
industriområder.
Midlingsperiode ”timemiddelværdi”
”minutmiddelværdi”
(kvadratrod 60 (7,75) gange
timemiddelværdi)
Fraktil Max månedlig 99% fraktil ud fra beregning over ét år
Fastsættelse af emission Ud fra ”standard emissioner fra
husdyrproduktion”
Ved målinger på stedet, typisk
krav om 3 målinger pr kilde
Lugtregulering, landbrug - industrisammenligning 2
Del-element Landbrug Industri
Prøveudtagning
Udtagningstid for lugtprøver 30 minutter ca. 5 minutter – i den mest
lugtende periode…
Spredningsberegning
OML-modellen
Metrologisk data fra Kastrup
1976
For at få resultatet i OUE/m3
divideres input med 1 million
For at få resultatet i LE/m3
divideres input med 1 million.
For få minutmiddelværdien
ganges input med kvadratrod 60
(7,75).
Brug af ”geneafstand” forenklet
beregning ud fra standardkurver
Er opstillet ud fra OML-
beregninger
Bruges ikke
Retningstolkning af OML-
resultater
Brug af kun 1 års metrologisk data gør dette problematisk. Brug af
10 år metrologiske data vil muliggøre dette.
Effekt af renseteknologier
Renseteknologier VERA-testprotokol for lugt -
dokumenterer virkningsgrad og
målinger af opnået effekt er
derfor ikke nødvending – for
teknologier med VERA certifikat.
Opnået effekt måles i hvert
tilfælde.
Industri: Ny lugtvejledning på vej
Brugen af LE/m3 erstattes af OU/m3
10 års vejrdata implementeres
Har været meget længe undervejs (10 år)
Man arbejder på at kunne lave kemiske målinger af lugt, der er dog langt til en kemisk måling af lugt i felten
Brug af 10 års vejrdata (Aalborg) i OML på konkrete anlæg, med mulighed for skarp tolkning af afstande (siden 2014) – vil det blive mere udbredt?
Hvad er på vej?
Målinger af lugt gøres med gennemsnitlige næser og efter standardiserede metoder
Ved ”målinger” i felten
Trænede panelister med kendt lugtsans
Undgå snif
Vær opmærksom på lugtblindhed
Der er forskel på regulering af lugt i industri og landbrug
Landbrugets regulering er nyere
Landbrugets afstandskrav er lempeligere (beregningsteknisk)
Opsummering
Konsekvensområde
Formel stammer fra industriens lugtvejledning, og før OML-modellen
En simpel form for spredningsberegning, uden meteorologi og statistik over timer med overskridelse
L = 1,6 * emission0,6
Eksempel:
10.000 slagtesvin (~250 DE) = 180 t dyr * 450 OU/s/1000 kg = 80.000 OU/s/1000 kg
Omregningsfaktor 3 [emission i OU] → [emission i LE]
→ 27.000 LE/s/1000 kg
Konsekvensområde L = 1,6 * 27.0000,6 = 730 m
Svarer til krav i byzone ved brug af eksisterende standardkurver
Spørgsmål?