Uw profiel is aangemaakt

U heeft een e-mail ontvangen met een activatielink. Vergeet niet binnen 24 uur uw profiel te activeren. Veel leesplezier!

Een netwerk van smartphones vangt de fijnstof

Home

HANS MARIJNISSEN

Zo'n tienduizend Nederlanders gaan deze lente met hun iPhone de luchtvervuiling meten. Ze komen zo niet alleen zelf meer te weten over de atmosfeer, de burgermeting moet ook werkelijk nieuwe kennis opleveren over fijnstof.

Het is voor Hester Volten wel even omschakelen. De wetenschappelijk onderzoeker Luchtkwaliteit van het RIVM werkt gewoonlijk samen met andere wetenschappers, en publiceert op basis daarvan artikelen en rapporten. "Maar dat is éénrichtingsverkeer. Wij onderzoeken, en berichten vervolgens aan de maatschappij. De nieuwe fijnstofmeting zal echt citizen science zijn. We staan nu in contact met burgers, en zijn afhankelijk van hún metingen. Ook voor mij is die wisselwerking even wennen."

Aankomend voorjaar kunnen maar liefst tienduizend Nederlanders deelnemen aan een nationale meetdag, waarop zij met hun iPhone zelf fijnstof kunnen onderzoeken. Via een opzetstukje voor hun smartphone en een gratis app, werken ze mee aan een nieuwe fijnstofkaart waarop niet alleen de hoeveelheid, maar ook de deeltjesgrootte en de soort zichtbaar wordt.

Fijnstof is een verzamelnaam voor kleine deeltjes die zo licht en klein zijn dat ze in de lucht blijven zweven. De samenstelling en oorsprong van deze zogeheten aërosolen kunnen sterk uiteenlopen. Zo vallen zwevende sporen en zaden van planten en schimmels onder deze groep, maar ook roetdeeltjes van een auto, woestijnzand en aswolken van een vulkaan.

Fijnstof is van grote invloed op de gezondheid van mensen. Vooral kleine deeltjes hebben de neiging om diep in de longen door te dringen en kunnen gezondheidsklachten als astma veroorzaken, zegt Volten. Ook hebben ze effecten op de economie, bijvoorbeeld als vliegtuigen niet mogen opstijgen na een vulkaanuitbarsting. Onderzoekers kunnen dan wel de plaats en hoogte van de wolk vaststellen, maar niet goed de hoeveelheid as, zodat het zekere voor het onzekere wordt genomen.

De invloed op het klimaat is nog onduidelijk, en ook afhankelijk van het soort fijnstof. Het ene type fijnstof heeft een afkoelend effect, terwijl het andere type juist opwarmt. Bovendien verandert fijnstof de eigenschappen van bewolking, wat ook een effect op het klimaat heeft. Alles bij elkaar opgeteld vraagt fijnstof om betere meetmethodes, vooral het op afstand karakteriseren van fijnstof moet nog verder worden ontwikkeld.

"Om het vóórkomen van fijnstof vast te stellen, kun je de eigenschappen van verstrooid zonlicht meten", zegt Volten. "Zonlicht is ongepolariseerd: het heeft geen voorkeur voor een bepaalde trillingsrichting. Zo'n voorkeur ontstaat pas wanneer bijvoorbeeld het zonlicht de hoek om gaat als het een stofdeeltje of molecuul tegenkomt dat het verstrooit."

Diezelfde deeltjes beïnvloeden ook het spectrum van licht: de kleursamenstelling. "We meten dus niet het fijnstof zelf, maar kunnen uit de polarisatie én de verandering van het spectrum van het licht de eigenschappen van stofdeeltjes afleiden. Ze laten bij wijze van spreken een unieke 'vingerafdruk' achter die verraadt of de deeltjes groot zijn of klein, en bijvoorbeeld roet- of zoutdeeltjes zijn."

Maar hoe neem je die eigenschappen nu waar met een iPhone?
"Licht is een golf en de lengte van de golf bepaalt de kleur. Daarnaast heeft het licht een trillingsrichting, polarisatie genoemd, die voor veel insecten direct waarneembaar is. Maar wij als mens moeten daar meer moeite voor doen. Via het opzetstukje van de iPhone wordt met een druk op de knop de lengte van de golven en dus de kleur bepaald, én de polarisatie. Daarnaast wordt het tijdstip vastgesteld, de locatie, en via het kompas de meetrichting. De App vertelt je hoe je de meting moet doen, en laat een puntje zien op een kaart als je meting gelukt is. De gegevens van de nationale meetdag komen vervolgens bij ons team binnen. Uit die informatie kunnen wij weer allemaal gegevens over fijnstof herleiden."

Op dit moment al wordt fijnstof in de lucht door RIVM-professionals van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) vastgesteld. Aan deze metingen worden zeer strenge eisen gesteld. "Maar de meting door burgers is massaal met een nationale dekking, waardoor een fijnmazig netwerk kan ontstaan. Als we de gegevens uit de burgermeting naast bijvoorbeeld die van het LML leggen, zal moeten blijken hoe betrouwbaar de eerste is, en hoe we de burgermetingen kunnen gebruiken."

Het moet een prachtig experiment worden, daarvan is Volten overtuigd, dat gegevens over fijnstof moet opleveren, maar ook over de deelname van burgers aan dit soort onderzoek. "Die samenwerking is uniek. Ze levert ons gegevens op, maar patiënten kunnen via het Longfonds bijvoorbeeld het opzetstukje krijgen, zodat zij zélf een bijdrage kunnen leveren aan onderzoek naar de oorzaken van hun eigen aandoening. Scholieren doen mee, en worden zo enthousiast voor wetenschap. Dit onderzoek is véél meer dan een fijnstofmeting."

Meet zelf vervuiling
De opzetstukjes zijn momenteel geschikt voor de iPhone 4 en 5 en te bestellen via www.ispex.nl. Hiervoor wordt een klein bedrag voor de verzend- en verpakkingskosten in rekening gebracht. De verspreiding gebeurt via de hoofdpartners: het Longfonds (voorheen Astmafonds), het blad KIJK en Avantes, een Nederlandse fabrikant van spectrografen. Op www.ispex.nl. staat uitgebreide informatie over de methode en daar zal ook kort van te voren de datum van de nationale meetdag bekend worden gemaakt, want daarvoor is een blauwe hemel nodig.

Wat is polarisatie?
Het witte licht van de zon heeft alle bestaande kleuren in zich verzameld. Sommige kleuren kunnen de overhand krijgen als het zonlicht tegen een voorwerp aanbotst dat bepaalde kleuren beter weerkaatst (of reflecteert) dan andere kleuren. Wij zien gras als groen, omdat gras de meeste kleuren absorbeert, en slechts enkele reflecteert. Deze gereflecteerde kleuren vormen samen de groene kleur van gras. Ook het blauw van de lucht wordt veroorzaakt door de manier waarop de deeltjes in de lucht de verschillende kleuren anders reflecteren. Het beste worden alle kleuren van de zon getoond als het licht tegen kleine regendruppeltjes weerkaatst en zo een regenboog vormt. In zo'n boog worden alle kleuren van het witte licht, van rood, via geel, groen en blauw tot paars 'uiteengerafeld'.

Wat is een spectrum?
Behalve de kleuren van een spectrum, heeft licht ook een trillingsrichting. Om te snappen wat hiermee wordt bedoeld is het belangrijk om te weten dat een lichtstraal kan worden gezien als een golf die heel snel beweegt. De lengte van de golf bepaalt dan de kleur van de lichtstraal. Een lichtbundel bestaat uit vele lichtstralen, waarvan elke individuele lichtstraal een eenduidige trillingsrichting heeft. Als alle stralen in dezelfde richting trillen noemen we het licht volledig gepolariseerd. De mate waarin het licht gepolariseerd is noemen we ook wel de 'graad van polarisatie'.

(bron: www.iSpex.nl)

Methode afkomstig uit sterrenkunde
De burgermeting van fijnstof draagt de naam iSPEX met een verwijzing naar de Spectropolarimeter for Planetary EXploration (SPEX), dat in de sterrenkunde wordt gehanteerd. In 2012 won dit project de Academische Jaarprijs. Het project is een samenwerking van NOVA/Sterrewacht Leiden, Netherlands Institute for Space Research (SRON), Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) en KNMI.

Wilt u de reacties op dit artikel lezen? Registreer u hier voor een proefperiode van twee maanden.

Het plaatsen van reacties is voorbehouden aan de betalende abonnees van Trouw. Kijk hier voor een overzicht van onze abonnementen.

Het bekijken en plaatsen van reacties is voorbehouden aan onze betalende abonnees. Kijk hier voor een overzicht van onze abonnementen.

Als betalend abonnee kunt u een reactie plaatsen op dit artikel. Deze is alleen zichtbaar voor andere (proef)abonnees.

Om uw reactie te kunnen plaatsen, hebben we uw naam nodig. Ga naar Mijn profiel


Wilt u dit artikel verder lezen?

Maak vrijblijvend een profiel aan en krijg gratis 2 maanden toegang.

Het e-mailadres bij dit profiel is nog niet bevestigd. Een link om te bevestigen kun je vinden in je inbox.
Ben je de link kwijt? Vraag hier een nieuwe aan.

Ongeldig e-mailadres

Wachtwoord is niet correct

tonen

Wachtwoord komt niet overeen

tonen

U moet akkoord gaan met de gebruiksvoorwaarden


Wij gaan vertrouwelijk om met uw gegevens. Lees onze privacy statement.

Deel dit artikel

Advertentie