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?