Rookgasschade in beeld? Risico's van NOx en etheen bij CO2 dosering uit WKK-installaties

Hele tekst

(1)Rookgasschade in beeld?. Risico’s van NOx en etheen bij CO2 dosering uit WKK-installaties. C.J. van Dijk, J.P. van der Knaap, T.J. Dijkstra, J.J. Hanemaaijer & A.E.G. Tonneijck. Nota 255.

(2)

(3) Rookgasschade in beeld?. Risico’s van NOx en etheen bij CO2 dosering uit WKK-installaties. C.J. van Dijk1, J.P. van der Knaap2, T.J. Dijkstra3, J.J. Hanemaaijer2 & A.E.G. Tonneijck1. 1 2 3. Plant Research International B.V., Postbus 16, 6700 AA Wageningen DLV Plant B.V., Postbus 263, 2670 AH Naaldwijk DLV Plant B.V., Postbus 6207, 5960 AE Horst. Plant Research International B.V., Wageningen juli 2003. Nota 255.

(4) © 2003 Wageningen, Plant Research International B.V. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Plant Research International B.V.. Plant Research International B.V. Adres Tel. Fax E-mail Internet. : : : : : :. Droevendaalsesteeg 1, Wageningen Postbus 16, 6700 AA Wageningen 0317 - 47 70 00 0317 - 41 80 94 post@plant.wag-ur.nl http://www.plant.wageningen-ur.nl. DLV Facet B.V. Adres: Tel. Fax Internet. : : : : :. Dr. Willem Dreeslaan 1, Bennekom Postbus 7001, 6700 CA Wageningen 0317 - 49 15 11 0317 - 46 04 00 http://www.dlv.nl.

(5) Inhoudsopgave pagina Voorwoord. 1. Samenvatting. 3. 1.. Inleiding. 5. 2.. Stikstofoxiden (NOx) en etheen. 7. 2.1 2.2 2.3. 7 7 8. 3.. Opzet meetcampagnes 3.1 3.2 3.3 3.4. 4.. 9 9 10 10 11. 4.1. 11 11 12 13 14 14 15 16 16 18. 4.3. Roos 4.1.1 NOx 4.1.2 Etheen 4.1.3 Productie Paprika 4.2.1 NOx 4.2.2 Etheen Potplanten 4.3.1 NOx 4.3.2 Etheen. Evaluatie. 19. 5.1. 19 19 19 19 20 20 21 22. 5.2. 6.. Algemeen Meetcampagne Roos Meetcampagne Paprika Meetcampagne Potplanten. 9. Resultaten. 4.2. 5.. Keuze componenten Stikstofoxiden (NOx) Etheen. Concentraties 5.1.1 NOx 5.1.2 Etheen 5.1.3 Relatie tussen CO2 en NOx Risico 5.2.1 Effect-grenswaarden 5.2.2 NOx 5.2.3 Etheen. Conclusies en aanbevelingen. Referenties Bijlage I.. 23 25. Kengetallen tuinbouwbedrijven. 2 pp..

(6)

(7) 1. Voorwoord De studie waarvan de resultaten in dit rapport worden gepresenteerd, werd in opdracht van het Productschap Tuinbouw en Interpolis (voormalig Hagelunie) uitgevoerd door Plant Research International in samenwerking met DLV Facet. Het project was er op gericht om door middel van metingen in de kaslucht de mogelijke risico’s van NOx en etheen als gevolg van toepassing van CO2 dosering uit WKK-installaties vast te stellen. Meetcampagnes werden verricht bij teelten van roos, paprika en potplanten. Graag willen wij de betrokken telers Chris van de Heuvel (roos), John Tas (paprika) en Jaré Reijm (potplanten) bedanken voor hun medewerking bij dit project..

(8) 2.

(9) 3. Samenvatting Het project was er op gericht om door middel van metingen in de kaslucht de mogelijke risico’s van NOx en etheen als gevolg van toepassing van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK-installaties vast te stellen. In perioden met CO2 dosering werden vier meetcampagnes van ieder circa twee maanden verricht bij één teelt van roos (van 4 april 2002 tot en met 14 juni 2002 en van 22 januari tot en met 1 april 2003), van paprika (van 4 juli tot en met 4 september 2002) en van potplanten (van 19 september tot en met 3 december 2002). De concentratie van NOx werd op een aantal plaatsen binnen de kas continu geregistreerd en periodiek werden luchtmonsters genomen voor bepaling van het momentane gehalte aan etheen. Gelijktijdig werd op één plaats buiten de kas de luchtsamenstelling op overeenkomstige wijze bepaald. Raamstand en niveau van CO2 werden eveneens geregistreerd en de ontwikkeling van het gewas werd continu gevolgd. Gemeten concentratieniveaus en -patronen van NOx verschilden per bedrijf en per seizoen. Hoge uurwaarden tot 400 ppb konden worden geregistreerd. De meetcampagnes bij de verschillende gewassen zijn in verschillende seizoenen uitgevoerd. De waargenomen verschillen werden daardoor niet alleen beïnvloed door teelt-specifieke aspecten maar ook door het seizoen waarin werd gemeten. Zo waren de concentraties in het zomerseizoen sterk afhankelijk van de mate waarin de ramen open stonden om de temperatuur in de kas op het gewenste niveau te houden. In de kassen bleek de variatie in NOx-concentraties in het horizontale vlak relatief gering te zijn. In de kas met paprika’s, met op het moment van meten een gewashoogte van circa 2,5 tot 3 meter, was een verticale concentratiegradiënt aantoonbaar. Daarbij waren de concentraties onder in het gewas circa 30% hoger dan bovenin het gewas. De NOx concentraties in de kas waren altijd hoger dan buiten. In de kas was een positieve correlatie aantoonbaar tussen de concentraties van CO2 en NOx; hogere CO2 niveaus gingen gepaard met hogere NOx concentraties. De bron van de hoge NOx concentraties ligt dan ook in de kas zelf door toepassing van rookgassen voor CO2 dosering. De effect-grenswaarde voor NOx werd frequent overschreden in de kassen met respectievelijk rozen (april-juni 2002) en potplanten. Bij potplanten vonden de overschrijdingen gedurende de gehele meetperiode plaats terwijl bij roos met name aan het begin van de meetperiode de grenswaarde werd overschreden. Bij paprika werd de grenswaarde slechts incidenteel overschreden. Dit was ook bij roos in de tweede meetronde (januari-maart 2003) het geval. Op basis van gewaswaarnemingen kon worden vastgesteld dat de productie van het gewas in deze tweede meetronde was verbeterd. De periodieke metingen van etheen vertoonden op elk van de bedrijven een grote variatie in concentraties. De gemiddelde niveaus op de bedrijven waren hoger dan verwacht en de verhouding van de concentratie in de kas ten opzichte van buiten was zeer wisselend. Zowel hoge concentraties in de kas bij relatief lage concentraties buiten als het omgekeerde kwamen voor. De herkomst van etheen in de kassen was derhalve niet te herleiden tot een bron in de kassen zelf. Ook was er geen éénduidige relatie met de NOx concentraties aantoonbaar. De gemeten etheenconcentraties zijn momentopnamen en geven een zeer beperkt beeld van de gemiddelde concentraties die gedurende langere tijd kunnen voorkomen. De meeste meetwaarden waren dermate hoog dat het aannemelijk is dat de effectgrenswaarden voor zowel kort- als langdurende blootstelling frequent werden overschreden. Gelet op de mogelijke consequenties van de bereikte resultaten voor de praktijk zijn de belangrijkste conclusies als volgt:.

(10) 4 •. Het gebruik van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK installaties leidt in de kas tot NOx niveaus die algemeen vastgestelde grenswaarden voor negatieve effecten op planten overschrijden. Of en zo ja in welke mate deze grenswaarden worden overschreden, wisselt van bedrijf tot bedrijf en van seizoen tot seizoen.. •. Ook de concentraties van etheen bereiken in de kas waarden die hoger zijn dan de algemeen vastgestelde effectgrenswaarden voor negatieve effecten op planten. In tegenstelling tot NOx waren de concentraties van etheen in de kas niet structureel hoger dan die buiten de kas. Daarmee is niet bewezen dat het gebruik van rookgassen verantwoordelijk is voor deze te hoge niveaus van etheen.. •. Met de toepassing van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK installaties introduceren de telers een risico wat betreft de kasluchtkwaliteit. De NOx concentraties kunnen hoog oplopen met mogelijk nadelige gevolgen voor het gewas. Bij dit risico moet dan nog worden opgeteld het risico op negatieve effecten van hoge etheen concentraties, ook al is nog niet duidelijk waar deze hoge etheen niveaus vandaan komen.. •. Hoe groot het risico is, met andere woorden hoe groot de eventueel negatieve effecten zijn, is met dit project niet te zeggen. Schadelijke effecten van langdurende blootstelling aan de gemeten niveaus van NOx en etheen op groei, productie en kwaliteit zijn meestal niet zichtbaar. Een opvallende vingerwijzing betreft de twee meetcampagnes bij roos. De effectgrenswaarde voor NOx werd frequent overschreden in de eerste meetperiode (4 april 2002 tot en met 14 juni 2002) en slechts incidenteel in de tweede (22 januari tot en met 1 april 2003). Opmerkelijk was dat de productie van het gewas in de tweede periode verbeterd was ten opzichte van de overeenkomstige periode het jaar daarvoor.. Hoewel er duidelijke risico’s verbonden zijn aan het gebruik van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK installaties, zijn de resultaten van dit project nog onvoldoende voor concrete adviezen om negatieve effecten op de gewasproductie te voorkomen. Om beter in te kunnen spelen op deze risico’s doen wij de volgende aanbevelingen: •. De ontwikkeling van een monitoringsysteem moet in gang worden gezet voor continue bewaking van NOx en etheen op plantniveau. Generieke kwaliteitseisen te stellen aan WKKs alleen zijn onvoldoende om problemen van slechte luchtkwaliteit bij CO2 dosering uit WKKs te beheersen.. •. Er zijn verschillende mogelijkheden voor risicovermindering en/of preventie. Deze mogelijkheden hebben zowel betrekking op de bron als op de teelt. Het verdient aanbeveling om de verschillende opties in kaart te brengen en deze afzonderlijk en in onderlinge samenhang te verkennen op de consequenties voor productie en bedrijf..

(11) 5. 1.. Inleiding. In de glastuinbouw wordt met enige regelmaat schade aan gewassen geconstateerd waarvan de oorzaak onbekend is. Dergelijke onverklaarbare schades kunnen grote economische gevolgen hebben voor de individuele tuinder en vormen een onzekere factor voor de toekomst. Binnen de sector wordt vermoed dat rookgassen die in de kas worden gevoerd voor het doseren van CO2 hierbij een rol spelen. De positieve effecten van het doseren van CO2 met behulp van rookgassen zijn algemeen bekend: hogere productie en/of betere kwaliteit. Op dit moment worden op verschillende fronten discussies gevoerd over mogelijke negatieve effecten van rookgassen op groei en productkwaliteit (o.a. Studiegroepen, verzekeringsmaatschappijen, voorlichters, Senter, toeleverende bedrijven). Deze worden met name toegeschreven aan de effecten van rookgassen uit installaties met warmtekrachtkoppeling (WKK’s) en gasbranders. Veel van de discussie concentreert zich uitsluitend op een technische invalshoek (optimalisatie van de verbranding- en rookgasreinigingsinstallatie). Wat er op het niveau van de plant gebeurt lijkt hiermee volledig uit beeld te raken. Schade door rookgassen is zeker geen ‘nieuw’ probleem dat alleen voorkomt bij gebruik van WKKinstallaties. In het verleden is regelmatig gebleken dat ook rookgassen van centrale verwarmingsketels en heteluchtverwarmers tot gewasschade kunnen leiden. Uit praktijkwaarnemingen zijn voorbeelden bekend zoals het afvallen van bloemen en/of vruchten door etheen bij komkommer en tomaat. Hierbij moet onderscheid worden gemaakt tussen twee soorten schade. Acute, meestal zichtbare schade na een korte maar hevige blootstelling, vaak het gevolg van een plotseling optredende storing in de installatie (incident) en chronische schade die het gevolg is van langdurende blootstelling aan lage concentraties. Deze laatste vorm van schade is vaak niet direct zichtbaar, maar kan leiden tot productieverlies en mindere kwaliteit. Doel van dit project is door middel van concentratiemetingen in verschillende kasteelten de mogelijke risico’s van het gebruik van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK-installaties in beeld te brengen. De informatie dient mogelijkheden op te leveren voor het zoeken naar gerichte teeltadviezen en managementtools en kan inzicht geven in aansprakelijkheden bij schadegevallen, met name in die vele jaarlijkse twijfelgevallen omtrent niet direct aantoonbare schade die mogelijk kan worden toegeschreven aan toediening van rookgassen. De resultaten van het project zijn in voorliggende nota beschreven. In Hoofdstuk 2 wordt informatie gepresenteerd over NOx en etheen; de luchtverontreinigingscomponenten die in het kader van dit project het meest belangrijk zijn. Hoofdstuk 3 beschrijft de opzet van de meetcampagnes waarvan de resultaten in Hoofdstuk 4 worden vermeld. De betekenis van de bereikte resultaten voor de praktijk wordt besproken in Hoofdstuk 5 en de nota eindigt met de belangrijkste conclusies en aanbevelingen in Hoofdstuk 6..

(12) 6.

(13) 7. 2.. Stikstofoxiden (NOx) en etheen. 2.1. Keuze componenten. Gereinigde rookgassen van gasmotoren van WKK-installaties bevatten naast CO2 ook componenten als koolmonoxide (CO), stikstofoxiden (NOx) en koolwaterstoffen (o.a. etheen). Door het gebruik van aardgas komt vrijwel geen SO2 vrij. Deze luchtverontreinigingscomponenten en met name NOx en etheen zijn potentieel schadelijk voor een teelt. CO is niet schadelijk voor planten maar is in relatief lage concentraties wel zeer gevaarlijk voor mensen (kolendampvergiftiging). Op grond van bestaande informatie is er voor gekozen de meetcampagnes in de verschillende teelten te richten op de componenten NOx en etheen. De concentratiemetingen moeten inzicht geven in: 1. 2. 3. 4.. Het vrijkomen van NOx en etheen uit de rookgasreinigingsinstallatie; De concentraties op plantniveau, ofwel welke concentraties 'voelen' de planten; De variatie in concentraties in ruimte (in de kas), tijd (per dag, week, seizoen) en tussen verschillende teelten en wat is de relatie met de niveaus in de buitenlucht en de variatie daarin; Implicaties voor schadelijke effecten op het gewas (toetsing aan de bestaande kennis over effectgrenswaarden).. In de volgende twee paragrafen wordt enige achtergrondinformatie gepresenteerd over de herkomst van NOx en etheen en de werkingsmechanismen van beide componenten in relatie tot planten.. 2.2. Stikstofoxiden (NOx). NOx bestaat uit een mengsel van stikstofmonoxide (NO) en stikstofdioxide (NO2) en komt van nature voor in de lucht, voornamelijk geproduceerd door bacteriën. NOx wordt ook als gevolg van menselijk handelen geëmitteerd naar de lucht. Belangrijkste bronnen zijn het verkeer en de verwarming van gebouwen. Bij verbrandingsprocessen onstaat door oxidatie van de stikstof uit de lucht hoofdzakelijk NO en slechts een geringe hoeveelheid NO2. Eenmaal in de atmosfeer kan onder invloed van licht en in aanwezigheid van koolwaterstoffen een deel van de NO door fotochemische reacties worden omgezet in NO2. Een relatief geringe hoeveelheid NO2 komt vrij bij bepaalde chemische productieprocessen (o.a. kunstmestproductie). Uit de door de plant opgenomen NO en NO2 ontstaan nitraat en nitriet die vervolgens enzymatisch worden omgezet in aminozuren en proteïnen. De gevoeligheid van een plant voor NOx wordt bepaald door de effectiviteit van deze omzettingen (detoxificatie). Als NO of NO2 onvoldoende snel worden omgezet kan dat leiden tot schade aan de plant. De omzetting van nitriet tot aminozuren is gekoppeld aan de lichtreactie van de fotosynthese. Dit zou verklaren waarom NOx schadelijker is in het donker (minder detoxificatie) dan in het licht. Omgevingscondities die van invloed zijn op de openingstoestand van de huidmondjes zijn bepalend voor de reactie van planten omdat NOx vrijwel uitsluitend via de huidmondjes wordt opgenomen. Acute (zichtbare) symptomen als gevolg van blootstelling aan NO treden pas op bij relatief hoge concentraties (>1 ppm) gedurende korte tijd. Chronische blootstelling kan negatieve effecten veroorzaken op de fotosynthese en uiteindelijk leiden tot groeireductie. NO2 concentraties hoger dan 200 ppb kunnen acute en zichtbare beschadiging tot gevolg hebben. De symptomen zijn niet specifiek. Andere luchtverontreinigingscomponenten zoals SO2, Cl, O3 maar ook bijvoorbeeld magnesium-gebrek kunnen dezelfde symptomen veroorzaken. Een chronische blootstelling aan NO2 kan leiden tot niet direct zichtbare symptomen zoals groeireductie, verstoring van de waterhuishouding en verhoogde gevoeligheid voor indirecte effecten (pathogenen, vorst, droogte)..

(14) 8. 2.3. Etheen. Etheen (C2H4) is een voor planten toxisch gas dat door diverse soorten bronnen wordt geëmitteerd zoals verkeer, huishoudens en industrie maar ook door vegetaties. Het concentratieniveau en het concentratiepatroon op een bepaalde locatie zijn afhankelijk van de aard van de bronnen in de nabijheid van die locatie. Bijzonder is dat planten zelf ook etheen produceren als verouderingshormoon dat vooral effectief is in de eindfase van de groei en de ontwikkeling van planten zoals het afrijpen van fruit, veroudering en bladval. Onder ongunstige groeiomstandigheden neemt de productie van etheen door de plant toe (‘stress-etheen’). Als gevolg hiervan gaan vegetaties ook meer etheen emitteren. Daardoor is er vrijwel overal een continue lage achtergrondconcentratie aanwezig (0,1-3 ppb). Verkeer, huishoudens en industrie verhogen deze achtergrondbelasting tot circa 0,5 tot 20 ppb in sterk verstedelijkte gebieden. Etheen is toxisch voor planten bij lage concentraties (Abeles, 1985). In deze zin wijkt etheen af van andere luchtverontreinigingscomponenten zoals ozon, zwaveldioxide en ammoniak, die soms positieve effecten kunnen veroorzaken bij lage concentraties maar altijd toxisch zijn bij hogere niveaus. Vanwege de speciale rol van etheen bij de groei en ontwikkeling van planten zijn planten relatief gevoelig voor etheen in de buitenlucht en kunnen blootstellingen aan verhoogde concentraties een grote verscheidenheid aan effecten veroorzaken. Effecten kunnen variëren van het volledig afsterven van plantendelen tot zeer subtiele veranderingen op fysiologisch en biochemisch niveau en betreffen onder meer veranderingen van de fotosynthese, epinastie (schuin naar beneden staan van bladeren), afwijkingen en reductie van de groei, bloemafwijkingen, veroudering en bladval (Abeles et al., 1992). De aard en intensiteit van de effecten zijn behalve van de blootstellingvariabelen zoals concentratie en duur van de blootstelling ook afhankelijk van planteigenschappen en omgevingscondities. Plantensoorten kunnen verschillen in gevoeligheid voor etheen (Heck et al., 1970). Omgevingscondities bepalen eveneens de wijze waarop planten reageren. Zo zullen die factoren die invloed hebben op de openingstoestand van de huidmondjes, de reactie van planten op etheen mede bepalen aangezien deze component door bladeren via de huidmondjes wordt opgenomen..

(15) 9. 3.. Opzet meetcampagnes. 3.1. Algemeen. In elke kas werd de NO en NO2 concentratie op 5 verschillende plaatsen op plantniveau on-line geregistreerd met behulp van een Monitorlabs NOx analyzer. De meetwaarden werden als NOx (som van NO en NO2) uurgemiddelden opgeslagen. In dezelfde meetcyclus werd ook op één meetpunt buiten de kas de NOx concentratie in de buitenlucht gemeten. Met behulp van 10 ml kunststof injectiespuiten werden zowel binnen als buiten de kas periodiek luchtmonsters genomen voor gaschromatografische bepaling van de etheenconcentratie. Gedurende de meetperioden werden periodiek waarnemingen aan het gewas verricht. De concentratiemetingen werden verricht bij drie verschillende teelten van gevoelige gewassen waarbij CO2 dosering uit rookgassen in het verleden mogelijk tot schades heeft geleid: roos, paprika en potplanten. Per gewas werd één bedrijf geselecteerd (zie ook Bijlage 1). Voor potplanten werd de keuze van het gewas mede gebaseerd op bestaande kennis omtrent de gevoeligheid voor etheen. Metingen vonden per gewas plaats in die periode waarin CO2 werd gedoseerd. De lengte van iedere meetperiode was circa 2 maanden.. 3.2. Meetcampagne Roos. De metingen werden uitgevoerd in een kascompartiment met rozen, cultivar Ruby Red. Deze cultivar wordt slechts in beperkt mate bij een kleine groep kwekers geteeld. De cultivar-eigenschappen laten zich omschrijven als een stugge groeier met relatief veel loosvorming en relatief snelle bladveroudering. Het gewas wordt geteeld bij ca 7200 Lux (17 Watt/PAR). Bij aanvang van het project was de productie circa 5500 gr m-2 jaar-1 veilbaar gewicht, wat vrij laag is in vergelijking met andere gewassen. Daarnaast liet het productiepatroon (gr m-2 periode-1) een ongebruikelijk vlak beeld zien over het hele jaar. Het is onduidelijk of het achterblijven van de productie een cultivar-gebonden eigenschap betreft of dat externe factoren zoals NOx en/of etheen hierbij een rol spelen. Op hetzelfde bedrijf werd in twee aangrenzende afdelingen rozencultivar Sphinx geteeld waarbij CO2 werd gedoseerd van dezelfde bronnen (in deze afdelingen zijn geen concentratie-metingen verricht). Opvallend in deze teelt was dat de voorjaarproductie van 2002 relatief achterbleef. Het aandeel takken met zogenaamde ‘plat-knoppen’ was in deze periode relatief groter dan wat men mag verwachten van een één- en tweejarige teelt. Men denkt dat met name etheen een rol speelt bij de vorming van ‘platknoppen’. De groei van beide cultivars verloopt niet optimaal waarbij het vermoeden bestaat dat het doseren van CO2 met rookgassen hierbij een rol speelt. Dit was de aanleiding om op dit bedrijf concentratie-metingen uit te voeren Van 8 april tot en met 14 juni 2002 werd op vijf verschillende punten in het kascompartiment met Ruby Red rozen en op één punt buiten de NOx concentratie geregistreerd. De meetpunten in de kas bevonden zich op circa 1,5 m boven het maaiveld (op bloemhoogte) waarvan één nabij een vast CO2 meetpunt. Tweemaal per week (maandag en donderdag) werd zowel in de kas als daarbuiten een luchtmonster genomen voor de bepaling van de etheenconcentratie. De monsters werden periodiek opgehaald waarna de etheenconcentratie gaschromatografisch werd bepaald. Verder werd gebruik gemaakt van de bedrijfsgegevens die standaard worden vastgelegd (CO2 concentratie en raamstand). Een tweede meetronde van 2 maanden werd uitgevoerd van 22 januari tot en met 1 april 2003. NOx concentraties werden op dezelfde punten gemeten als bij de eerste ronde. Tweemaal per week (zondag en woensdag) werden zowel in de kas als daarbuiten luchtmonsters (in duplo) genomen voor de bepaling van de etheenconcentratie. De monsters werden direct per post opgestuurd waarna de etheenconcentratie gaschromatografisch werd bepaald..

(16) 10. 3.3. Meetcampagne Paprika. Het paprikaras dat geteeld werd was de gele variëteit Fiësta. Dit gewas kenmerkt zich door langgerekt, stevig blad en een relatief houtige stengel. De onderste bladeren worden onder invloed van CO2-dosering vaak geel en vallen in de loop van het seizoen af. Over het algemeen is het moeilijk om in de zomermaanden hoge CO2 concentraties te bereiken. Enerzijds door het open sturen van de ramen om de temperatuur in de kas niet te hoog op te laten lopen en anderzijds door de maximale opname door de planten en vruchten als gevolg van de hoge instraling. Bij het begin van de meetcampagne was het gewas circa 2,5 m hoog. Er waren geen aanwijzingen dat het doseren van CO2 met rookgassen een negatief effect zou hebben op de groei en/of productie. De metingen werden van 4 juli tot en met 4 september 2002 uitgevoerd op vijf verschillende punten in de kas en op een punt buiten. Op grond van de gewasstructuur is op dit bedrijf voor een andere verdeling van de meetpunten gekozen dan bij roos. Op twee plaatsen in de kas werden de meetpunten op verschillende hoogten (60 en 200 cm vanaf de mat) tussen het gewas geplaatst. Langs het pad op 120 cm hoogte bevond zich het vijfde meetpunt. Tweemaal per week werden zowel in de kas als daarbuiten luchtmonsters (in duplo) genomen voor de bepaling van de etheenconcentratie. De luchtmonsters in de afgesloten spuiten werden direct per post opgestuurd waarna de etheenconcentratie gaschromatografisch werd bepaald.. 3.4. Meetcampagne Potplanten. De metingen op het potplantenbedrijf werden uitgevoerd in een kascompertiment waarin Areca, een groene palm, en Dracaena's werden geteeld. Regelmatig werden jonge planten opgezet en oudere klaargemaakt voor veiling. De gemiddelde verblijftijd van de planten in de kas was relatief kort. Beide gewassen hebben karakteristieke, lange en spits toelopende bladeren. Eventuele beschadiging aan de gewassen is in het algemeen het eerst waarneembaar aan de bladpunten. Tijdens de meetsessie zijn aan beide gewassen geen zichtbare onvolkomenheden waargenomen (bij deze teelt worden geen structurele gewaswaarnemingen gedaan zoals bij productiegewassen als vruchtgroenten of snijbloemen). Bij de teelt werd geen gebruik gemaakt van additionele belichting en de gemiddelde etmaal-streeftemperatuur was 22 ºC bij een RV van rond de 75%. Om het gewenste klimaat te handhaven werd er in de betreffende periode niet of nauwelijks gelucht. De concentratie metingen werden uitgevoerd in de periode van 19 september tot en met 3 december 2002. Als gevolg van een technische storing is de meetperiode verlengd tot drie maanden. Op vijf verschillende punten in de kas en op een punt buiten werd de NOx concentratie geregistreerd. Tweemaal per week werden zowel in de kas als daarbuiten luchtmonsters (in duplo) genomen voor de bepaling van de etheenconcentratie. De monsters werden direct per post opgestuurd waarna de etheenconcentratie gaschromatografisch werd bepaald. Verder werd gebruik gemaakt van de bedrijfsgegevens die standaard worden vastgelegd zoals CO2 concentratie, raamstand en stand van het energiescherm..

(17) 11. 4.. Resultaten. 4.1. Roos. 4.1.1. NOx. Tijdens de eerste meetronde (april-juni 2002) werden in de kas incidenteel NOx concentraties gemeten tot 400 ppb. Uit de afzonderlijke uurgemiddelde meetwaarden zijn 24-uursgemiddelden berekend. De variatie tussen de verschillende meetpunten in de kas bleek relatief gering te zijn (Figuur 1, links), in de kas kwamen dus geen grote verschillen in concentratie voor. Met andere woorden: de horizontale concentratieverdeling was vrij uniform. Van 9 tot en met 11 mei was de WKK-installatie als gevolg van een storing buiten bedrijf en werd met ketel-CO2 gedoseerd. De NOx concentraties waren op die dagen hoger dan verwacht maar van hogere CO2 concentraties was geen sprake. Dergelijke perioden met hogere concentraties gedurende enkele dagen kwamen vaker voor tijdens de meetperiode. Deze konden niet worden herleid tot het wel of niet in bedrijf zijn van de WKK-installatie.. Mtp 2 Mtp 4 Mtp 6. 100. 700 600 500. 80 400 60 300 40. 200. 20. 100 0. Ap r Ap 8 r Ap 11 r1 Ap 4 r Ap 17 r2 Ap 0 r2 Ap 3 r2 Ap 6 r2 9 Me i Me 2 i5 Me i Me 8 i1 Me 1 i1 Me 4 i Me 17 i2 Me 0 i Me 23 i2 Me 6 i2 9 Ju n Ju 1 n4 Ju n Ju 7 n1 Ju 0 n1 3. 0. Figuur 1.. 140 120. 1400 Mtp 1 Mtp 4 CO2. Mtp 2 Mtp 5 (buiten). Mtp 3 Mtp 6. 1200. 100. 1000. 80. 800. 60. 600. 40. 400. 20. 200. 0. CO 2 concentratie (24-uursgemiddelde; ppm). 800 Mtp 1 Mtp 3 Mtp 5 (buiten) CO2. NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). 120. 0. Ja n. Ja 2 2 n. Ja 25 n. Ja 2 8 n. Fe 31 br Fe . 3 br Fe . 6 b Fe r . 9 br Fe . 1 2 b Fe r. 15 br Fe . 1 8 br Fe . 2 1 br Fe . 2 4 br . Ma 27 a Ma rt 1 a Ma rt 4 a Ma rt 7 ar Ma t 10 art Ma 13 a Ma rt 16 a Ma rt 19 ar Ma t 22 ar Ma t 25 ar Ma t 28 ar t3 1. 140. CO 2 concentratie (24-uursgemiddelde; ppm). NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). Op grond van het gemiddelde concentratieverloop over de dag bleek dat gedurende de middaguren op meetpunt 4 iets hogere concentraties voorkwamen dan op de overige meetpunten (Figuur 2, links). De NOx concentratie was rond middernacht het laagst, circa 15 ppb. In de daarop volgende 12 uur liep de concentratie geleidelijk op tot circa 60-70 ppb en bleef op dit niveau tot circa 20.00 uur. Daarna nam de concentratie weer vrij snel af tot 15 ppb.. 24-uursgemiddelde NOx concentraties (ppb) op vijf meetpunten in de kas en op een meetpunt buiten over de periode 4 april 2002 tot en met 14 juni 2002 (links) en 22 januari tot en met 1 april 2003(rechts). Tevens is voor beide perioden de gemiddelde CO2 concentratie (ppm) in de kas weergegeven (NB deze schaalverdelingen zijn niet gelijk!).. Over de gehele meetperiode was het niveau in de kas hoger dan buiten maar het verschil werd in de loop van het seizoen wel substantieel kleiner. Zowel de NOx als de CO2 concentratie in de kas nam af in de tijd. Deze dalende trend kan verklaard worden door het feit dat gaandeweg het seizoen de straling toeneemt waardoor de ramen steeds verder open worden gestuurd om de temperatuur op het gewenste niveau te houden (Figuur 3, links). Het is dus niet uitgesloten dat in de periode vóór april, wanneer de ramen vrijwel volledig gesloten blijven, hogere concentraties voorkomen dan nu zijn gemeten. Op grond van de resultaten uit de eerste meetronde is het project uitgebreid met een tweede meetronde bij roos om de invloed van het seizoen op de luchtkwaliteit in de kas te bepalen in een periode met (vrijwel) gesloten ramen. De resultaten uit de tweede meetronde (januari-maart 2003) laten zien dat de.

(18) 12 horizontale concentratieverdeling in de kas vrij uniform was (Figuur 1, rechts). Het concentratieniveau was echter lager dan aan het begin van de eerste meetronde. Er werd echter een hoger CO2 niveau bereikt variërend van circa 700 tot 1100 ppm tegen circa 400 tot 700 ppm in de eerste ronde. In tegenstelling tot de eerste meetronde was er ook geen eenduidige trend waarneembaar, het concentratieniveau bleef relatief constant. Het gemiddelde concentratieverloop over de dag (Figuur 2, rechts) uit de tweede meetronde laat rond 9 uur ‘s morgens een scherpere overgang zien tussen de relatief lage concentraties gedurende de nacht (circa 15-20 ppb) en de hogere concentraties gedurende de dag (circa 40-50 ppb). De overgang van hogere naar lagere concentraties verloopt geleidelijker. In de loop van maart worden de ramen steeds verder open gestuurd maar dit lijkt geen directe invloed te hebben op de NOx concentraties (Figuur 3, rechts). Gedurende beide meetrondes was de concentratie in de buitenlucht vrij constant, circa 5 ppb met een kortdurende verhoging tot 15 ppb tijdens de ochtendspits tussen 7 en 10 uur (Figuur 2).. Mtp 1 Mtp 3 Mtp 5 (buiten) CO2. 60. 40. 20. Mtp 2 Mtp 4 Mtp 6. 1000. 60. CO 2 concentratie (ppm). Mtp 1 Mtp 2 Mtp 3 Mtp 4 Mtp 5 (buiten) Mtp 6. NOx concentratie (ppb). NO x concentratie (ppb). 1200. 80. 80. 800. 40. 600. 400 20 200. 0. 0 3. 5. 7. 9. 11. 13. 15. 17. 19. 21. 23. 7. 9. 11. 13. 15. 17. 19. 21. 23. 60. 80 60. 40. 40 20 20 0. Ap r Ap 8 r Ap 11 r1 Ap 4 r Ap 17 r2 Ap 0 r Ap 23 r2 Ap 6 r2 9 Me i2 Me i5 Me i Me 8 i Me 11 i1 Me 4 i Me 17 i2 Me 0 i2 Me 3 i2 Me 6 i2 9 Ju n Ju 1 n4 Ju n Ju 7 n1 Ju 0 n1 3. 0. NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). 80 100. 140. 100. NOx. Raamstand. 120 80 100 80 60. 60. 40. 40 20 20 0. 0. Ja n. Ja 2 2 n. Ja 2 5 n. Ja 2 8 n. Fe 3 1 br Fe . 3 br Fe . 6 b Fe r. 9 br Fe . 12 br Fe . 1 5 br Fe . 18 b Fe r. 21 br Fe . 2 4 br. Ma 27 a Ma rt 1 a Ma rt 4 Ma art 7 ar Ma t 10 a Ma rt 1 a 3 Ma rt 16 ar Ma t 19 a Ma rt 22 a Ma rt 25 ar Ma t 28 ar t3 1. Raamstand. Raamstand (% geopend). NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). 100. NOx 120. 4.1.2. 5. Verloop van de NOx concentraties (ppb) over de dag op vijf meetpunten in de kas op planthoogte en op een meetpunt buiten gemiddeld over de periode 4 april 2002 tot en met 14 juni 2002 (links) en 22 januari tot en met 1 april 2003 (rechts).. 140. Figuur 3.. 3. Dag (uren). Dag (uren). Figuur 2.. 0 1. Raamstand (% geopend). 1. 24-uursgemiddelde NOx concentratie (ppb) in de kas en de raamstand (percentage geopend) over de periode 4 april 2002 tot en met 14 juni 2002 (links) en 22 januari tot en met 1 april 2003 (rechts).. Etheen. Voor de eerste meetronde van 4 april tot en met 14 juni 2002 was gekozen voor het periodiek ophalen van de luchtmonsters. De variatie in de analyseresultaten bleek echter zowel in de kas als daarbuiten dermate groot (van <10 ppb tot >1 ppm) te zijn dat de betrouwbaarheid van de resultaten twijfelachtig is. Er is voor gekozen deze resultaten niet te presenteren maar de ervaring te gebruiken voor het verbeteren van de meetstrategie zowel wat de monstername (betere afdichting van de spuiten) als de logistieke afhandeling betreft (niet verzamelen maar direct na monstername naar het laboratorium sturen)..

(19) 13 De resultaten uit de tweede meetronde laten zien dat de gemiddelde etheenconcentraties zowel in het kascompartiment als daarbuiten sterk varieerden (Figuur 4). Voor de berekening van het gemiddelde van de duplo monsters is voor concentraties kleiner dan de detectielimiet de waarde van de detectielimiet (10 ppb) gehanteerd. Dit resulteert in een lichte overschatting van het gemiddelde. In tegenstelling tot NOx is er geen eenduidig patroon waargenomen van altijd hogere concentraties binnen ten opzichte van buiten. Het omgekeerde, buiten hogere concentraties dan binnen, komt ook voor. Er lijkt geen verband te bestaan tussen etheen en NOx concentraties.. 80. Etheenconcentratie (ppb). Kas. Buit en. 60. 40. 20. Ja n. Ja 22 n. 2 Ja 6 n. 29 Fe b. Fe 2 b. Fe 5 b Fe . 9 b. F e 12 b. F e 16 b. F e 19 b. F e 23 b. M 26 aa r M t2 aa r M t4 aa M rt 9 aa r M t 12 aa r M t 16 aa r M t1 aa 9 rt M 23 aa rt 26 Ap ril 1. 0. Figuur 4.. 4.1.3. Etheenconcentraties (ppb) op verschillende tijdstippen binnen en buiten de kas in de periode van 22 januari tot en met 1 april 2003.. Productie. Het productieniveau gedurende de tweede meetronde (jan-april 2003) was hoger dan tijdens de eerste meetronde (april-juni 2002). Circa 50% van de Ruby Red planten waren op dat moment twee jaar oud en de andere 50% waren drie jaar oud. In de aangrenzende afdelingen (waar niet is gemeten) met de cultivar Sphinx, geplant in dezelfde perioden, werden soortgelijke productietoenames gerealiseerd. Het was opvallend dat het fenomeen van de zogenaamde ‘plat-knoppen’ tijdens de tweede meetronde sterk was verminderd.. Tabel 1.. Gemiddelde productietoename (%) van Ruby Red en Sphinx in 2003 (week 1 t/m week 20) ten opzichte van dezelfde periode in 2002.. Gewichtsproductie Stuksproductie. Ruby Red. Sphinx. + 13,2% + 27,0%. + 11,9% + 31,6%.

(20) 14 Deze significante productiestijging is alleen te verklaren uit de hogere stralingssom in het voorjaar van 2003. DLV heeft de meerproductie als gevolg van de hogere stralingssom voor de intensief belichte rozenteelt namelijk geschat op circa 5%. Begin 2003 zijn in de teelt zijn nog enkele andere wijzigingen doorgevoerd:: 1. Een licht versnelde frequentie van de gewasmaatregelen zoals inbuigen en uitknippen; 2. Een verhoging van Ca/K verhouding en een verhoogde dosering sporen-elementen; 3. Een verlenging van de donkerperiode in Ruby Red afdeling van 4 uur naar 6 uur per etmaal; 4. Een verlaagde minimum buistemperatuur in Ruby Red afdeling gedurende de tweede helft van de dag. Het is niet aannemelijk dat de bovengenoemde teeltwijzigingen de productietoename volledig kunnen verklaren. Daarbij komt dat de onder punt 3 en 4 vermelde wijzigingen niet zijn toegepast in de afdeling met Sphinx waar wel een hogere productie werd gerealiseerd. De gebruikte voedingsoplossing had een Ca:K verhouding van 2:1 i.p.v. de gangbare 1:1 verhouding. Er bestaan in de praktijk echter geen aanwijzingen dat dit tot een productietoename zou kunnen leiden. Waarschijnlijk heeft het hogere stralingsniveau in combinatie met lagere NOx concentraties in het voorjaar van 2003 geleid tot de toename van de productie.. 4.2. Paprika. 4.2.1. NOx. In juli bleken de uur-gemiddelde NOx concentraties in de kas relatief laag te zijn: tussen de 0 en 50 ppb. Begin en eind augustus werden concentraties gemeten variërend van 0 tot 100 ppb met enkele uitschieters tot 150 en 200 ppb. Het niveau in de kas was vrijwel altijd hoger dan buiten. Op 4 en 5 september werden buiten relatief hoge concentraties gemeten. Deze zijn zeer waarschijnlijk het gevolg van het heen en weer rijden van een shovel op het perceel naast de kas aan de zijde waar ook het buitenmeetpunt was bevestigd. De daggemiddelde concentraties volgen op de verschillende punten in de kas hetzelfde patroon (Figuur 5). Zoals ook bij roos werd geconstateerd komen in de kas geen grote concentratieverschillen voor in het horizontale vlak. Op grond van het dagverloop bleek dat de NOx concentraties onderin het gewas gemiddeld circa 30% hoger waren dan bovenin het gewas, met name gedurende de middag en het begin van de avond (Figuur 6). Gedurende de nacht was de NOx concentratie relatief laag, 2-5 ppb. Van 7 tot 9 uur ’s morgens nam de concentratie snel toe tot circa 35-40 ppb. Afhankelijk van de plaats tussen het gewas daalde de concentratie in de daarop volgende zes uur tot circa 25 ppb onderin en 15 ppb bovenin het gewas. Na 15.00 uur nam de concentratie zowel onder als bovenin het gewas weer toe tot respectievelijk 35-40 en 25-30 ppb. Na 19.00 uur nam de concentratie weer snel af tot circa 5 ppb rond 22.00 uur. Lagere concentraties bovenin het gewas kunnen het gevolg zijn van een hogere ventilatievoud met het opengaan van de luchtramen in combinatie met een hogere opnamesnelheid van het gewas zelf. De concentratie in de buitenlucht was relatief laag, circa 1 tot 3 ppb en 5-7 ppb tussen 7 en 10 (ochtendspits)..

(21) NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). 15. 100. 80. Mtp 1 (60cm). Mt p 2 (200cm). Mtp 3 (200cm). Mt p 4 (60cm). Mtp 5 (buiten). Mt p 6 (120cm). 60. 40. 20. Ju li Ju 4 li 7 Ju li 1 Ju 0 li Ju 13 li 1 Ju 6 li Ju 19 li 2 Ju 2 li Ju 25 li 2 Ju 8 li 3 Au 1 g Au 3 g Au 6 g Au 9 g Au 12 g Au 15 g Au 18 g Au 21 g Au 24 g Au 27 g Se 30 p Se t 2 pt 5. 0. Figuur 5.. 24-uursgemiddelde NOx concentraties (ppb) op vijf meetpunten op verschillende hoogten tussen het gewas en op een meetpunt buiten over de periode 4 juli tot en met 4 september 2002.. 50 Mtp 1(60cm) Mtp 4 (60cm). Mt p 2 (200cm) Mt p 5 (buit en). Mtp 3 (200cm) Mtp 6 (120cm). NO x concentratie (ppb). 40. 30. 20. 10. 0 0. 2. 4. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. Dag (uren). Figuur 6.. 4.2.2. Verloop van NOx concentraties (ppb) over de dag op vijf meetpunten op verschillende hoogten tussen het gewas en op een meetpunt buiten over de periode 4 juli tot en met 4 september 2002.. Etheen. De gemiddelde etheenconcentraties in het kascompartiment varieerden van <10 tot 59 ppb (Figuur 7). Op 24 juli werd in een van de luchtmonsters uit het kascompartiment een waarde van 286 ppb gemeten terwijl in het op het zelfde tijdstip genomen duplo-monster een waarde kleiner dan de detectielimiet werd gevonden. Deze uitschieter is verder buiten beschouwing gelaten (niet weergegeven in Figuur 7). De concentraties in de buitenlucht varieerden van <10 tot 31 ppb. In de kas werden zowel hogere als lagere concentraties gemeten ten opzicht van de concentratie buiten. Ook bij paprika blijkt er geen eenduidig verband te bestaan tussen etheen en NOx concentraties..

(22) 16. 80 Kascompart iment. Buiten. Etheenconcentratie (ppb). 60. 40. 20. Ju li 3 Ju li 4 Ju li Ju 7 li 1 Ju 0 li 1 Ju 4 li 1 Ju 7 li 2 Ju 1 li 2 Ju 4 li 2 8 Ju li 3 Au 1 g 4 Au g Au 7 g A u 11 g 1 Au 4 g 18 Au g 2 Au 1 g 25 Au g 28 Se pt Se 1 pt Se 4 pt 5. 0. Figuur 7.. Etheenconcentraties (ppb) op verschillende tijdstippen binnen en buiten de kas over de periode 4 juli tot en met 4 september 2002.. 4.3. Potplanten. 4.3.1. NOx. In het begin van de meetperiode laat de uur-gemiddelde NOx concentratie in de kas een regelmatig patroon zien. Rond het middaguur was de concentratie circa 10-25 ppb en liep daarna op tot 125-150 ppb rond middernacht. In de daarop volgende 12 uur daalde de concentratie weer tot het lage niveau van rond het middaguur. Na 6 november werd het patroon onregelmatiger, de daling van de concentratie rond het middaguur bleef steeds sterker achterwege. In de periode van 15 november tot 3 december nam het niveau eerst toe tot circa 190-200 ppb maar na 23 november weer af tot het oorspronkelijke niveau van circa 125 ppb. Het niveau in de kas was altijd hoger dan buiten. De daggemiddelde concentraties volgden op de verschillende punten in de kas hetzelfde patroon (Figuur 8). Zoals bij de voorgaande bedrijven al werd geconstateerd was ook hier de horizontale concentratieverdeling vrij uniform, alleen op meetpunt 1 werden structureel enigszins hogere concentraties gemeten..

(23) 1200. 400 Mtp 1 Mtp 4 CO2. Mt p 2 Mt p 5 (buit en). Mtp 3 Mtp 6. 300 800. 200. 400 100. 0. Se pt 2 Se 0 pt S e 23 pt 2 Se 6 pt 29 Ok t2 Ok t5 Ok t8 Ok t2 8 Ok t3 1 No v3 No v6 No v No 9 v1 No 2 v1 No 5 v1 No 8 v2 No 1 v2 No 4 v2 No 7 v3 0 De c3. 0. CO 2 concentratie (24-uursgemiddelde; ppm). NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). 17. Figuur 8.. 24-uursgemiddelde NOx concentraties (ppb) op vijf meetpunten in de kas en op een meetpunt buiten over de periode 19 september tot en met 3 december 2002 (NB. Van 9 t/m 27 oktober is niet gemeten!). Ook is de 24-uursgemiddelde CO2 concentratie (ppm) in de kas weergegeven.. Uit het dagverloop (Figuur 9) blijkt dat de hoogste concentraties rond 7 uur ‘s morgens voorkwamen, variërend van 110-160 ppb. Daarna daalt de concentratie tot circa 60-90 ppb rond 15:00 uur om vervolgens weer toe te nemen tot de piek rond zeven uur van de volgende morgen. Ook de invloed van de ochtendspits is te herleiden: verhoogde NOx concentraties tussen 7 en 10 uur ‘s morgens. Vanaf begin oktober zijn de ramen vrijwel continu gesloten en gaat het energiedoek nog slechts enkele uren per dag open. Dit lijkt geen directe invloed te hebben op het niveau van de NOx concentratie in de kas (Figuur 10). De toename in NOx concentratie vanaf 15 november kan dan ook niet direct worden verklaard als zijnde een gevolg van het sluiten van de ramen en het energiedoek.. 200. NO x concentratie (ppb). Mt p 1 Mt p 3 Mt p 5 (buit en). Mt p 2 Mt p 4 Mt p 6. 150. 100. 50. 0 0. 2. 4. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. Dag (uren). Figuur 9.. Verloop van de NOx concentratie (ppb) over de dag op vijf meetpunten in de kas en een meetpunt buiten over de periode 19 september tot en met 3 december 2002 (NB. Van 9 t/m 27 oktober is niet gemeten!)..

(24) 200. 100 NOx Ramen Energiescherm. 150. 75. 100. 50. 50. 25. 0. Se p. t2 Se 0 pt Se 23 pt 2 Se 6 pt 29 Ok t2 Ok t5 Ok t8 Ok t2 8 Ok t3 1 No v3 No v6 No v9 No v1 No 2 v1 No 5 v1 No 8 v2 No 1 v2 No 4 v2 No 7 v3 0 De c3. 0. Stand ramen en energiescherm (%). NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). 18. Figuur 10.. 4.3.2. 24-uursgemiddelde NOx concentratie (ppb) en de stand van de ramen (100% is volledig open) en het energiescherm (100% is volledig gesloten) over de periode 19 september tot en met 3 december 2002. NB. Van 9 t/m 27 oktober is niet gemeten!. Etheen. De etheenconcentraties laten een wisselend beeld zien (Figuur 11). Op sommige tijdstippen was de concentratie in het kascompartiment hoger dan buiten maar het omgekeerde kwam ook voor. Op 13 november werden zowel binnen als buiten hoge concentraties tot 300 ppb gemeten.. 350 Kascompart iment. Buit en. Etheenconcentratie (ppb). 300 250 200 150 100 50. Se p. t Se 18 pt S e 19 pt Se 23 pt S e 25 pt 30 Ok t2 Ok t7 Ok t Ok 9 t1 Ok 4 t1 Ok 6 t2 Ok 1 t2 Ok 3 t2 Ok 8 t3 0 No v 4 No v No 6 v 1 No 1 v 1 No 3 v 1 No 8 v No 21 v 22. 0. Figuur 11.. Etheenconcentraties (ppb) op verschillende tijdstippen binnen en buiten de kas over de periode 19 september tot en met 3 december 2002..

(25) 19. 5.. Evaluatie. 5.1. Concentraties. 5.1.1. NOx. De resultaten van de NOx metingen laten zien dat concentratieniveaus en -patronen verschillen per bedrijf en per seizoen. Hierbij moet rekening gehouden worden met het feit dat de meetcampagnes van telkens circa twee maanden op verschillende tijdstippen van het jaar hebben plaatsgevonden. De concentraties worden daardoor niet alleen door de specifieke gewaskenmerken beïnvloed maar ook door het seizoen waarin wordt gemeten. Zo zullen de concentraties in het zomerseizoen sterk afhankelijk zijn van de mate waarin de ramen open staan om de temperatuur in de kas op het gewenste niveau te houden. In de kassen bleek de variatie in NOx-concentraties in het horizontale vlak relatief gering te zijn. In de kas met paprika’s, met op het moment van meten een gewashoogte van circa 2,5 tot 3 meter, was een verticale concentratiegradiënt aantoonbaar. Daarbij waren de concentraties onder in het gewas circa 30% hoger dan bovenin het gewas. Voor de drie bedrijven geldt dat de NOx concentraties in de kas altijd hoger waren dan de concentratie buiten. De bron van de hoge NOx concentraties in de kas ligt dan ook in de kas zelf. Deze NOx wordt met de rookgassen in de kas gebracht. Op grond van de aangetoonde verschillen tussen concentraties binnen en buiten de kas is het niet aannemelijk dat de luchtkwaliteit in de kas sterk wordt beïnvloed door NOx vanuit de buitenlucht.. 5.1.2. Etheen. De periodieke metingen van etheen vertoonden op elk van de bedrijven een grote variatie in concentraties. De gemiddelde niveaus op de bedrijven waren hoger dan verwacht en de verhouding van de concentratie in de kas ten opzicht van buiten was zeer wisselend. Zowel hoge concentraties in de kas bij relatief lage concentraties buiten als het omgekeerde kwamen voor. Met andere woorden, de herkomst van etheen in de kassen was niet te herleiden tot een bron in de kassen zelf. Ook was er geen éénduidige relatie met de NOx concentraties aantoonbaar.. 5.1.3. Relatie tussen CO2 en NOx. Voor de verschillende bedrijven is de relatie bepaald tussen de gerealiseerde CO2 concentraties en de overeenkomstige NOx concentraties (Figuur 12). Bij de eerste meetronde bij roos en bij potplanten bleek er een positieve correlatie te bestaan tussen de CO2 en NOx concentraties. Hogere CO2 niveaus gingen gepaard met hogere NOx concentraties. Bij de tweede meetronde bij roos werden hogere CO2 niveaus bereikt bij nagenoeg gelijkblijvende, relatief lage NOx concentraties. De verschillen tussen de eerste en tweede meetronde bij roos zijn niet direct te herleiden tot een oorzaak. Aan de WKK-installatie zijn geen veranderingen doorgevoerd..

(26) NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ppb). 20. 200. 160. Potplanten. 120. 80. Rozen (2) Rozen (1). 40. 0 300. 600. 900. 1200. CO2 concentratie (24-uursgemiddelde; ppm). Figuur 12.. 24-uursgemiddelde CO2 concentratie (ppm) in de verschillende teelten in relatie tot de NOx concentraties (ppb). NB. De metingen zijn in verschillende perioden van het jaar uitgevoerd!. 5.2. Risico. 5.2.1. Effect-grenswaarden. In de tachtiger jaren hebben het toenmalige Instituut voor Plantenziektenkundig Onderzoek (IPO) en het Proefstation voor Bloemisterij en Glasgroente voor een aantal luchtverontreinigingscomponenten globale effect-grenswaarden vastgesteld (Tabel 2) om schade aan kasgewassen te voorkomen (PBG, 1999). De grenswaarden geven de concentratie op plantniveau weer en zijn gebaseerd op literatuurgegevens en begassingsonderzoek dat is uitgevoerd onder relatief gevoeligmakende omstandigheden (weinig licht, gesloten luchtramen). Tot op de dag van vandaag worden in de glastuinbouw deze grenswaarden gebruikt bij het vaststellen van de luchtkwaliteitseisen waaraan rookgassen van WKK-installaties moeten voldoen. Daarvoor zijn de grenswaarden teruggerekend naar nog toelaatbare concentraties in onverdunde rookgassen (Kiel et al., 1991). De betrouwbaarheid van de grenswaarden staat echter ter discussie. Bieden deze grenswaarden nog voldoende bescherming gezien de ontwikkeling die de glastuinbouw heeft doorgemaakt? Dit betreft vooral schaalvergroting, gebruik van nieuwe, meer dichte kassen, complexere installaties zoals WKK’s (Klimstra, 1998) en de grote verscheidenheid aan plantensoorten en cultivars die worden geteeld..

(27) 21 Tabel 2.. Effect-grenswaarden (ppb) ter voorkoming van beschadiging van kasgewassen (PBG, 1999).. Gas. Acuut. Ozon (O3) Etheen (C2H4) Stikstofmonoxide (NO) Stikstofdioxide (NO2) Zwaveldioxide (SO2) Ammoniak (NH3). 100 50 1000 600 70 3300. Chronisch 28 8 250 132 15 197. In de nu volgende evaluatie worden de gemeten concentraties vergeleken met de huidige effect-grenswaarden van NOx en etheen voor planten zoals die zijn geformuleerd volgens de meest recente inzichten. Concentraties hoger dan de voorgestelde grenswaarde kunnen een negatief effect hebben op planten, dus ook op kasgewassen. Met andere woorden: bij die concentraties lopen planten risico beschadigd te worden (verminderde productie en/of kwaliteit). Of deze effecten ook daadwerkelijk optreden hangt af van de gevoeligheid van de plantensoort en de omstandigheden (andere luchtverontreinigingscomponenten, klimaat etc.).. 5.2.2. NOx. De World Health Organization (WHO, 2001) heeft op grond van de bestaande kennis een zogenaamde ‘critical level’1 voor stikstofoxiden in relatie tot planten afgeleid. Hierbij is verondersteld dat de toxiciteit van NO en NO2 gelijk zijn. Een ‘critical level’ is te vergelijken met een (niet-wettelijke) grenswaarde ter bescherming van plantensoorten in het algemeen. De grenswaarde is weergegeven als een 24-uursgemiddelde. Dit impliceert dat enkele uren met verhoogde concentraties en korte episodes van enkele dagen niet direct tot negatieve effecten hoeven te leiden. Daarnaast worden blootstellingen gedurende de dag zowel als de nacht meegenomen in het gemiddelde. WHO voorstel voor NOx grenswaarde: • •. 75 µg m-3 als 24-uursgemiddelde (som van NO en NO2, uitgedrukt als NO2 in µg m-3) 30 µg m-3 jaargemiddelde. Uit de gemeten NOx concentraties (in ppb) zijn 24-uursgemiddelde waarden (in µg m-3) berekend volgens het WHO voorstel2 en gerelateerd aan de 24-uursgemiddelde effect-grenswaarde (Figuur 13). De effect-grenswaarde voor NOx werd frequent overschreden in de kassen met respectievelijk rozen (april-juni 2002) en potplanten. Bij potplanten vonden de overschrijdingen gedurende de gehele meetperiode plaats terwijl bij roos met name aan het begin van de meetperiode de grenswaarde werd overschreden. Bij paprika werd de grenswaarde slechts incidenteel overschreden. Gedurende de tweede meetronde bij roos (januari-maart 2003) werd de grenswaarde slechts incidenteel overschreden. 1 Critical level: op grond van bestaande kennis afgeleide concentratie van een luchtverontreinigingscomponent in de atmosfeer waarboven negatieve effecten op planten, ecosystemen en materialen kunnen voorkomen.. 2 De apparatuur die in de verschillende kassen is gebruikt meet de NO en de NO2 concentratie in ‘part per billions’ (ppb). Deze waarden worden vervolgens gesommeerd en opgeslagen als NOx concentratie, ook in ppb. Om aan te sluiten bij de WHO methodiek voor het toetsen aan de critical level is het noodzakelijk de concentraties van ppb om te rekenen naar microgram per kubieke meter (µg m-3). De omrekeningsfactoren voor NO en NO2 zijn echter verschillend. Omdat de exacte verhouding tussen NO en NO2 niet bekend is wordt de omrekeningsfactor van NO2 gebruikt wat impliceert dat NOx volledig uit NO2 zou bestaan. Hoewel dit feitelijk onjuist is maakt het voor de toetsing aan de critical level niet uit omdat de toxiciteit van NO en NO2 aan elkaar gelijk worden gesteld (WHO, 2001)..

(28) 22. NO x concentratie (24-uursgemiddelde; ugm -3) -3 ). Opmerkelijk was dat de productie van het gewas in deze periode van het jaar beter was ten opzichte van dezelfde periode vorig jaar (zie ook paragraaf 4.1.3). 400. 300. Rozen (april- juni 2002) Rozen (januari- maart 2003) Paprika (juni- august us 2002) Potplant en (sept ember- november 2002). 200. 100. 0. Tijd (dagen). Figuur 13.. 5.2.3. 24-uursgemiddelde NOx concentratie (µg m-3) in de verschillende teelten in relatie tot de NOx effectgrenswaarde (ononderbroken lijn). NB. De metingen zijn in verschillende perioden van het jaar uitgevoerd!. Etheen. Op basis van literatuurgegevens zijn in 2000 toxicologische grenswaarden voor effecten van atmosferisch etheen op planten geformuleerd (Tonneijck & Van Dijk, 2000). Hierbij zijn de volgende effectparameters aangemerkt als relevant voor het functioneren van planten: epinastie, reductie van groei en opbrengst, remming van de fotosynthese, verwelking, chlorose, afwijkende groei en abscissie van plantendelen. De grenswaarden zijn afgeleid uit begassingsexperimenten met veelal een continue blootstelling onder laboratorium- of kascondities. Grenswaarden voor etheen: • 11 ppb voor kortdurende blootstelling (8 uur) • 5 ppb voor langdurende blootstelling (4 weken) De in deze studie gemeten etheenconcentraties zijn momentopnamen en geven een zeer beperkt beeld van de gemiddelde concentraties die in de verschillende teelten gedurende uren of dagen kunnen voorkomen. Voorzichtigheid is dan ook geboden bij een directe toetsing van de gemeten concentraties aan de bovenvermelde effectgrenswaarden. De meeste meetwaarden waren echter dermate hoog dat het aannemelijk is dat de effectgrenswaarden voor zowel kort- als langdurende blootstelling frequent werden overschreden. Daarmee lopen gewassen dus het risico nadelig beïnvloed te worden door etheen..

(29) 23. 6.. Conclusies en aanbevelingen. Gelet op de mogelijke consequenties van de bereikte resultaten voor de praktijk zijn de belangrijkste conclusies als volgt: •. Het gebruik van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK installaties leidt in de kas tot NOx niveaus die algemeen vastgestelde grenswaarden voor negatieve effecten op planten overschrijden. Of en zo ja in welke mate deze grenswaarden worden overschreden, wisselt van bedrijf tot bedrijf en van seizoen tot seizoen.. •. Ook de concentraties van etheen bereiken in de kas waarden die hoger zijn dan de algemeen vastgestelde effectgrenswaarden voor negatieve effecten op planten. In tegenstelling tot NOx waren de concentraties van etheen in de kas niet structureel hoger dan die buiten de kas. Daarmee is niet bewezen dat het gebruik van rookgassen verantwoordelijk is voor deze te hoge niveaus van etheen.. •. Met de toepassing van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK installaties introduceren de telers een risico wat betreft de kasluchtkwaliteit. De NOx concentraties kunnen hoog oplopen met mogelijk nadelige gevolgen voor het gewas. Bij dit risico moet dan nog worden opgeteld het risico op negatieve effecten van hoge etheen concentraties, ook al is nog niet duidelijk waar deze hoge etheen niveaus vandaan komen.. •. Hoe groot het risico is, met andere woorden hoe groot de eventueel negatieve effecten zijn, is met dit project niet te zeggen. Schadelijke effecten van langdurende blootstelling aan de gemeten niveaus van NOx en etheen op groei, productie en kwaliteit zijn meestal niet zichtbaar. Een opvallende vingerwijzing betreft de twee meetcampagnes bij roos. De effectgrenswaarde voor NOx werd frequent overschreden in de eerste meetperiode (4 april 2002 tot en met 14 juni 2002) en slechts incidenteel in de tweede (22 januari tot en met 1 april 2003). Opmerkelijk was dat de productie van het gewas in de tweede periode verbeterd was ten opzichte van de overeenkomstige periode het jaar daarvoor.. Hoewel er duidelijke risico’s verbonden zijn aan het gebruik van rookgassen voor CO2 dosering uit WKK installaties, zijn de resultaten van dit project nog onvoldoende om concrete adviezen te geven ter voorkoming van eventuele negatieve effecten op de gewasproductie. Het volledig afzien van deze manier van CO2 dosering daargelaten. Om beter in te kunnen spelen op de risico’s die verbonden zijn aan CO2 dosering met rookgassen uit WKK installaties, doen wij de volgende aanbevelingen: •. De signalen uit de praktijk waren mogelijk eerder serieus genomen indien via metingen op plantniveau was aangetoond dat planten lijden onder slechte luchtkwaliteit door NOx en etheen. De huidige resultaten maken tevens duidelijk dat de kans op schadelijke effecten afhankelijk is van factoren als bedrijf, seizoen en component. Het stellen van generieke kwaliteitseisen aan WKKs alleen is onvoldoende om problemen van slechte luchtkwaliteit bij CO2 dosering uit WKKs te beheersen. Ter voorkoming van schade dient de ontwikkeling van een monitoringsysteem in gang te worden gezet voor continue bewaking van NOx en etheen op plantniveau bij CO2 dosering via rookgassen. •. CO2 dosering via rookgassen uit WKK installaties houdt een risico in voor kwaliteit en kwantiteit van het geteelde gewas. De vraag is of en zo ja wat eraan kan worden gedaan om dit risico te minimaliseren dan wel te voorkomen. Er zijn verschillende mogelijkheden voor risicovermindering en/of preventie. Deze mogelijkheden hebben zowel betrekking op de bron als op de teelt. Het verdient aanbeveling om de verschillende opties in kaart te brengen en deze afzonderlijk en in onderlinge samenhang te verkennen op de consequenties voor productie en bedrijf..

(30) 24.

(31) 25. Referenties Abeles, F.B., 1985. Sources of ethylene of horticultural significance. In: J.A. Roberts & G.A. Tucker (Eds.), Ethylene and plant development. Butterworths, London, 287-296. Abeles, F.B., P.W. Morgan & M.E. Salveit Jr, 1992. Ethylene in plant biology, Academic Press Inc., San Diego, USA. Heck, W.W., R.H. Daines, & I.J. Hindawi, 1970. Other phytotoxic pollutants. In: J.S. Jacobson & A.C. Hill (Eds.), Recognition of air pollution injury to vegetation: A pictorial atlas. Air Pollution Control Association, Pittsburg, F1-F24. Kiel, A., E.M. Nederhof & T. Rijsdijk, 1991. Berekening toegestane concentratie schadelijke gassen in rookgas t.b.v. CO2 bemesting in de glastuinbouw. Uit: COGEN Projects Rapport CO2 bemesting met rookgassen van W/K-gasmotoren. November 1998, Driebergen-Rijsenburg. Klimstra, J., 1998. Exhaust treatment for CO2 fertilisation with reciprocating gas engines. N.V. Nederlandse Gasunie, Report TR/I 98.R.1014. Groningen, The Netherlands. 13 pp. PBG, 1999. CO2 in de glastuinbouw. Brochure van het Proefstation voor Bloemisterij en Glasgroente. Aalsmeer/Naaldwijk. 126 pp. Tonneijck, A.E.G. & C.J. van Dijk, 2000. Effecten van etheen op planten rond lokale bronnen. Een risico-evaluatie. Plant Research International Nota 42, Wageningen, 22 pp. WHO, 2001. Air Quality Guidelines for Europe 2000, second edition. World Health Organization, Regional Publications, European Series No. 91. Regional Office for Europe, Copenhagen..

(32) 26.

(33) I-1. Bijlage I. Kengetallen tuinbouwbedrijven I.a Kas • • • • • • • •. Roos Type: breedkapper met dubbele doorlopende nok ventilatie (bouwjaar 2000) Oppervlak: 20.000 m2 Planttijd Ruby Red : voorjaar 2000 en voorjaar 2001 Teeltsysteem: 2 rijen op kokos, 6 bedden in 12 meter. Belichtingniveau: ca. 7200 lux Verwarming: 18 * 51mm pijpen per 12,8 meter. Hoge druk luchtbevochtiging (capaciteit 250 cc m-2 h-1) Schermdoek: LS 10 Ultra. Technische installatie • TE installatie merk M.A.N., vermogen 305 kW en 60.000 draaiuren • Rookgasreiniger type Combikat (doseercapaciteit 180 kg CO2 uur-1) • CO2 voorziening van de Ketel : Brandertype niet modulerend, bouwjaar 1972 (doseercapaciteit: 145 kg CO2 uur-1) • Maximum doseercapaciteit van de beide CO2 bronnen gecombineerd: 162,5 kg CO2 ha-1 uur-1 • 20% van de stroombehoefte wordt ingekocht. I.b Kas • • • • •. Paprika Type: Venlo, poothoogte 4,5 m (bouwjaar 2000) Oppervlak: 24.300 m2 Ras: Fiësta Teeltsysteem: dubbel V-systeem met 6,7 stengels per m². Schermdoek: LS 10 Ultra. Technische installatie • TE installatie met een vermogen van 0,75 MW (bouwjaar brander 1972). I.c Kas • • • • • • • •. Potplanten Type: 6,40 meter (bouwjaar 1998) Oppervlak: 57.000 m2 (afdeling waar is gemeten: 20.000 m2) Gemiddelde verblijftijd Areca: 12 weken Gemiddelde verblijftijd Dracaena: 6 weken (Dracaena Marginata, D. Marginata ‘Magenta’ en D. Marginata ‘Bicolor’) Belichtingniveau: ca. 4000 lux Verwarming: 6 * 51 mm pijpen per 6.40 meter + vloerverwarming. Luchtbevochtiging: niet aanwezig Schermdoek: LS 10 Ultra plus XL 16F.

(34) I-2 Technische installatie • TE installatie merk Hanwell, vermogen 1 MW • Rookgasreiniger type Codinox (bouwjaar 1998) • CO2 voorziening van de Ketel: niet aanwezig • Stroombehoefte ingekocht: nihil.

(35)

No results found