Retrieval methods of effective cloud cover for the GOME instrument: an intercomparison

International audienceThe radiative scattering by clouds leads to errors in the retrieval of column densities and concentration profiles of atmospheric trace gas species from satellites. Moreover, the presence of clouds changes the UV actinic flux and the photo-dissociation rates of various species significantly. The Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) instrument on the ERS-2 satellite, principally designed to retrieve trace gases in the atmosphere is also capable of detecting clouds. Four cloud fraction retrieval methods for GOME data that have been developed are discussed in this paper (the Initial Cloud Fitting Algorithm, the PMD Cloud Retrieval Algorithm, the Optical Cloud Recognition Algorithm and the Fast Retrieval Scheme for Cloud Observables). Their results of cloud fraction retrieval are compared to each-other and also to synoptic surface observations. It is shown that all studied retrieval methods calculate an effective cloud fraction that is related to a cloud with a high optical thickness. Generally, we found ICFA to produce the lowest cloud fractions, followed by OCRA, then FRESCO and PC2K along four processed tracks (+2%, +10% and +15% compared to ICFA respectively). Synoptical surface observations gave the highest absolute cloud fraction when compared with individual PMD sub-pixels of roughly the same size

Van concentratie naar dosis: fijnstof depositie in mensen en ratten

Fijnstof bestaande uit vaste deeltjes en druppels is aanwezig in binnen- en buitenlucht. Deeltjes met aerodynamische diameter kleiner dan 10 micro m kunnen ingeademd worden door mensen. Kennis van weefsel specifieke interne dosis van fijn stof is een kritische schakel tussen individuele externe blootstelling en gevolgen voor de gezondheid. Computer modellen zijn belangrijk gereedschap om fijnstof dosimetrie te analyseren. Het Multiple Path Particle Dosimetry (MPPD) model is ontwikkeld door CIIT (Chemical Industry Institute of Toxicology, VS) in samenwerking met het RIVM. Het MPPD model biedt de mogelijkheid om depositiefracties en blootstellingsdosis aan fijnstof te berekenen voor mensen en ratten, en bevat leeftijdsafhankelijke humane longmodellen. Dit rapport beschrijft resultaten van de berekeningen met het MPPD model van depositie van monodisperse aerosolen en de gevoeligheid van het model voor verschillende parameters. Regionale, lobspecifieke en alveolaire deposities zijn berekend met een stochastische longmodel voor de volwassen mens. Leeftijdsafhankelijkheid van fijnstof depositie voor kinderen en adolescenten is onderzocht. Afhankelijkheid van regionale depositie van het niveau van fysieke inspanning is onderzocht voor een volwassen mens. Coefficienten voor rat-mens depositieextrapolatie zijn vastgesteld voor drie niveaus van menselijke fysieke inspanning (slaap, rust en lichte inspanning).Particulate matter (PM) consisting of solid particles and droplets is present in the ambient air. Particles with an aerodynamic diameter less than 10 micro m can be inhaled by humans. Knowledge of the tissue-specific internal dose of PM is a critical link between individual external exposure and health outcomes. Computer models have proven to be important tools to analyse PM dosimetry, they are especially suited to analyse effects of scenarios, such as particulate exposure control strategies. A Multiple Path Particle Dosimetry model (MPPD) has been developed by CIIT (Chemical Industry Institute of Toxicology, USA) in close collaboration with RIVM. The MPPD model allows calculation of PM deposition fractions and exposure doses for humans and rats, and includes age-specific human lung models. This report describes the results of monodisperse aerosol deposition calculations with the MPPD model and its sensitivity to various parameters. Regional, lobar and alveolar depositions are calculated with a stochastic lung model for human adult. Age dependency of PM deposition for children and young adults is studied. Dependency of regional deposition on the level of physical exertion is studied for human adults. Coefficients for the rat-human deposition extrapolation have been determined for three levels of human physical exertion (sleep, awake rest and light exercise).DG

Van concentratie naar dosis: fijnstof depositie in mensen en ratten

Particulate matter (PM) consisting of solid particles and droplets is present in the ambient air. Particles with an aerodynamic diameter less than 10 micro m can be inhaled by humans. Knowledge of the tissue-specific internal dose of PM is a critical link between individual external exposure and health outcomes. Computer models have proven to be important tools to analyse PM dosimetry, they are especially suited to analyse effects of scenarios, such as particulate exposure control strategies. A Multiple Path Particle Dosimetry model (MPPD) has been developed by CIIT (Chemical Industry Institute of Toxicology, USA) in close collaboration with RIVM. The MPPD model allows calculation of PM deposition fractions and exposure doses for humans and rats, and includes age-specific human lung models. This report describes the results of monodisperse aerosol deposition calculations with the MPPD model and its sensitivity to various parameters. Regional, lobar and alveolar depositions are calculated with a stochastic lung model for human adult. Age dependency of PM deposition for children and young adults is studied. Dependency of regional deposition on the level of physical exertion is studied for human adults. Coefficients for the rat-human deposition extrapolation have been determined for three levels of human physical exertion (sleep, awake rest and light exercise).Fijnstof bestaande uit vaste deeltjes en druppels is aanwezig in binnen- en buitenlucht. Deeltjes met aerodynamische diameter kleiner dan 10 micro m kunnen ingeademd worden door mensen. Kennis van weefsel specifieke interne dosis van fijn stof is een kritische schakel tussen individuele externe blootstelling en gevolgen voor de gezondheid. Computer modellen zijn belangrijk gereedschap om fijnstof dosimetrie te analyseren. Het Multiple Path Particle Dosimetry (MPPD) model is ontwikkeld door CIIT (Chemical Industry Institute of Toxicology, VS) in samenwerking met het RIVM. Het MPPD model biedt de mogelijkheid om depositiefracties en blootstellingsdosis aan fijnstof te berekenen voor mensen en ratten, en bevat leeftijdsafhankelijke humane longmodellen. Dit rapport beschrijft resultaten van de berekeningen met het MPPD model van depositie van monodisperse aerosolen en de gevoeligheid van het model voor verschillende parameters. Regionale, lobspecifieke en alveolaire deposities zijn berekend met een stochastische longmodel voor de volwassen mens. Leeftijdsafhankelijkheid van fijnstof depositie voor kinderen en adolescenten is onderzocht. Afhankelijkheid van regionale depositie van het niveau van fysieke inspanning is onderzocht voor een volwassen mens. Coefficienten voor rat-mens depositieextrapolatie zijn vastgesteld voor drie niveaus van menselijke fysieke inspanning (slaap, rust en lichte inspanning)

Gebromeerde vlamvertragers: voorkomen, inname via de voeding en risicoevaluatie

Gebromeerde vlamvertragers zijn tot de voedselketen van de mens doorgedrongen. De aanwezigheid van deze stoffen in voedsel vormt vooralsnog geen risico voor de gezondheid. Dit is wel het geval wanneer het gehalte in voedingsmiddelen toe zou nemen. Het in kaart brengen van gebromeerde vlamvertragers in voeding blijft daarom nodig. Vlamvertragers met broom zijn vanuit het milieu in het voedsel terechtgekomen. Vanuit voedsel, maar ook uit bijvoorbeeld huisstof, worden deze stoffen in het lichaam opgenomen. Door hun scheikundige eigenschappen verlaten zij het lichaam maar heel langzaam. Hierdoor slaat het lichaam vlamvertragers in feite op. Om vast te stellen of blootstelling aan vlamvertragers schadelijk is zijn voedingsmiddelen op aanwezigheid van vlamvertragers onderzocht. Daarnaast is, als maat voor de hoeveelheid in het lichaam, ook moedermelk onderzocht. In Nederlandse voedingsmiddelen konden twaalf vlamvertragers aangetoond worden. Hiervan bleken er elf ook in moedermelk voor te komen. Het moedermelkonderzoek liet verder zien dat de hoeveelheid vlamvertragers in het lichaam tussen 1998 en 2003 niet afgenomen is. Om vast te stellen of de blootstelling aan vlamvertragers ook risicovol is, moet gewerkt worden met de maximaal dagelijks toelaatbare inname van deze stoffen. Zo'n maximale inname is voor één vlamvertrager beschikbaar. Tussen de blootstelling aan deze vlamvertrager via de voeding en zijn maximaal toelaatbare inname bestaat slechts een zeer kleine marge. Hoewel er op dit moment nog geen nadelige effect op de gezondheid is, kan dit snel veranderen wanneer meer vlamvertragers in voedingsmiddelen terechtkomen. Monitoringsonderzoek naar vlamvertagers in voeding blijft nodig. Daarnaast zou de blootstelling via huisstof beter in kaart gebracht moeten worden.Brominated flame retardants have entered the human food chain. For the time being the occurrence of these chemicals in Dutch food does not pose a human health risk. However, this might easily change at increasing contents of flame retardants in Dutch food. The monitoring of brominated flame retardants in Dutch food therefore remains necessary. Brominated flame retardants are environmental contaminants which have entered the human food chain. Next to food these chemicals can also enter the human body by ingestion of house-dust. Due to their persistent behaviour brominated flame retardants leave the human body very slowly. Brominated flame retardants therefore have bioaccumulating properties. In order to determine the health risk of brominated flame retardants these chemicals have been investigated in Dutch food product and, as a measure of the amount in the body, in Dutch breast milk. In Dutch food twelve flame retardants were found, eleven of which also occurred in breast milk. Contrary to results in Sweden the content of flame retardants in Dutch breast milk did not decline between 1998 and 2003. For health risk assessment a maximal allowed intake level is needed. Such an intake level is only available for the flame retardant PolyBromoDiphenylEther-99 (PBDE-99). At the moment the exposure to PBDE-99 from food equals its maximal intake level. So, though the exposure to PBDE-99 does not pose an immediate health risk, this may easily change when the content of brominated flame retardants in Dutch food would increase. The continuous monitoring of brominated flame retardants in Dutch food therefore remains necessary.VW

Blootstellingsschatting van Nederlandse zuigelingen aan gebromeerde vlamvertragers via moedermelk

De blootstelling van Nederlandse zuigelingen aan polybroomhoudende bifenylethers (PBDEs) via moedermelk is berekend. Dit is gedaan met behulp van gemeten concentraties PBDEs in moedermelk die in 1998 bij Nederlandse vrouwen verzameld is en met gegevens over de melkinname van zuigelingen, hun lichaamsgewicht en de duur van de borstvoedingsperiode. Hierbij werd een probabilistische benadering toegepast. Dat wil zeggen dat de distributie van de inname werd bepaald rekening houdend met de variabiliteit van de PBDE concentratie in moedermelk, de variabiliteit van de melkinname en die van het lichaamsgewicht van de zuigeling. De cumulatieve blootstelling (gemiddelde, standaard afwijking, minimum, maximum, 5 en 95 percentiel waarden) werd berekend voor 10 PBDEs en voor borstvoedingsperioden varierend van 8 dagen tot 1-9 maanden. De gemiddelde cumulatieve blootstelling van de som van de PBDEs (#17, #28, #47, #66, #85, #99, #100, #153, #154 en #183) bedroeg 2,9 mu g/kg lg (95e percentiel: 6,6 mu g/kg lg) voor een borstvoedingsperiode van 6 maanden en 3,8 mu g/kg lg (95e percentiel 8,6 mu g/kg lg) voor een periode van 9 maanden. De grootste bijdrage aan de blootstelling werd geleverd door BDE #47 ( bijdragen (elk congeneer van #17, #28, #66, #85 en # 154 waren slechts gering. Een eerdere studie naar de blootstelling van volwassenen aan gebromeerde vlamvertragers via de voeding heeft laten zien dat naast blootstelling aan PBDEs (3,2-3,5 ng/kg lg/dag voor de som van PBDEs), ook blootstelling aan hexabroomcyclododecaan (HBCD, 2,9 ng/kg lg/dag) optreedt. Gegeven deze inname en de chemische eigenschappen van HBCD mag verwacht worden dat HBCD in Nederlandse moedermelk aanwezig is. Hierdoor zal, naast blootstelling aan PBDEs, ook blootstelling van zuigelingen aan HBCD optreden. Het verdient daarom aanbeveling om de analytisch-chemische methoden voor broomhoudende vlamvertragers in moedermelk uit te breiden met een HBCD-bepaling. De gebromeerde vlamvertrager tetrabroombisphenol-A bevindt zich ook in voeding, maar zal naar verwachting niet accumuleren in de mens. Tenslotte moet worden opgemerkt dat de geschatte blootstelling van zuigelingen aan PBDEs uit moedermelk hoger is dan die van Nederlandse volwassenen uit voeding. Voor de in Nederland aanbevolen borstvoedingsperiode van 6 maanden is de gemiddelde dagelijkse blootstelling van zuigelingen aan de som van PBDEs ongeveer 6 keer hoger dan de geschatte blootstelling van volwassenen aan deze verbindingen via voedsel.As part of a national survey on the occurrence of persistent organic contaminants in breast milk, a group of brominated flame retardants (polybrominated diphenyl ethers or PBDEs) was measured in breast milk which had been collected in 1998 from Dutch primiparous women on day 6 to 10 after labour. Together with data on milk intake, body weight and the duration of breast feeding these data were taken as a starting point for the calculation of the exposure to PBDEs via breast milk. The cumulative exposure was calculated for 10 PBDE congeners and for breast feeding periods of 8 days and 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.5 and 9 months. The mean, standard deviation, minimum, maximum, 5th and 95th percentile of these exposure doses were calculated. The mean cumulative exposure of the sum of the PBDEs was 2.9 mu g/kg bw (95th percentile 6.6 mu g/kg bw) for a breast feeding period of 6 months and 3.8 mu g/kg bw (95th percentile 8.6 mu g/kg bw) for a period of 9 months. BDE #47 contributed about 35 % to the total intake, while BDEs #153, #99, #183 en #100 contribute each. It appears that at 6 months the daily exposure of nursing infants to PBDEs via breast milk is about 6 times higher than the exposure of adults via food (the latter was calculated in an earlier study). In addition to the exposure to PBDEs, nursing infants are also expected to be exposed to the brominated flame retardant hexabromocyclododecane (HBCD). Consequently, measurements of HBCD in breast milk, followed by a risk assessment for nursing infants, is recommended.VW

Blootstellingsschatting van Nederlandse zuigelingen aan gebromeerde vlamvertragers via moedermelk

As part of a national survey on the occurrence of persistent organic contaminants in breast milk, a group of brominated flame retardants (polybrominated diphenyl ethers or PBDEs) was measured in breast milk which had been collected in 1998 from Dutch primiparous women on day 6 to 10 after labour. Together with data on milk intake, body weight and the duration of breast feeding these data were taken as a starting point for the calculation of the exposure to PBDEs via breast milk. The cumulative exposure was calculated for 10 PBDE congeners and for breast feeding periods of 8 days and 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.5 and 9 months. The mean, standard deviation, minimum, maximum, 5th and 95th percentile of these exposure doses were calculated. The mean cumulative exposure of the sum of the PBDEs was 2.9 mu g/kg bw (95th percentile 6.6 mu g/kg bw) for a breast feeding period of 6 months and 3.8 mu g/kg bw (95th percentile 8.6 mu g/kg bw) for a period of 9 months. BDE #47 contributed about 35 % to the total intake, while BDEs #153, #99, #183 en #100 contribute each. It appears that at 6 months the daily exposure of nursing infants to PBDEs via breast milk is about 6 times higher than the exposure of adults via food (the latter was calculated in an earlier study). In addition to the exposure to PBDEs, nursing infants are also expected to be exposed to the brominated flame retardant hexabromocyclododecane (HBCD). Consequently, measurements of HBCD in breast milk, followed by a risk assessment for nursing infants, is recommended.De blootstelling van Nederlandse zuigelingen aan polybroomhoudende bifenylethers (PBDEs) via moedermelk is berekend. Dit is gedaan met behulp van gemeten concentraties PBDEs in moedermelk die in 1998 bij Nederlandse vrouwen verzameld is en met gegevens over de melkinname van zuigelingen, hun lichaamsgewicht en de duur van de borstvoedingsperiode. Hierbij werd een probabilistische benadering toegepast. Dat wil zeggen dat de distributie van de inname werd bepaald rekening houdend met de variabiliteit van de PBDE concentratie in moedermelk, de variabiliteit van de melkinname en die van het lichaamsgewicht van de zuigeling. De cumulatieve blootstelling (gemiddelde, standaard afwijking, minimum, maximum, 5 en 95 percentiel waarden) werd berekend voor 10 PBDEs en voor borstvoedingsperioden varierend van 8 dagen tot 1-9 maanden. De gemiddelde cumulatieve blootstelling van de som van de PBDEs (#17, #28, #47, #66, #85, #99, #100, #153, #154 en #183) bedroeg 2,9 mu g/kg lg (95e percentiel: 6,6 mu g/kg lg) voor een borstvoedingsperiode van 6 maanden en 3,8 mu g/kg lg (95e percentiel 8,6 mu g/kg lg) voor een periode van 9 maanden. De grootste bijdrage aan de blootstelling werd geleverd door BDE #47 ( bijdragen (elk congeneer van #17, #28, #66, #85 en # 154 waren slechts gering. Een eerdere studie naar de blootstelling van volwassenen aan gebromeerde vlamvertragers via de voeding heeft laten zien dat naast blootstelling aan PBDEs (3,2-3,5 ng/kg lg/dag voor de som van PBDEs), ook blootstelling aan hexabroomcyclododecaan (HBCD, 2,9 ng/kg lg/dag) optreedt. Gegeven deze inname en de chemische eigenschappen van HBCD mag verwacht worden dat HBCD in Nederlandse moedermelk aanwezig is. Hierdoor zal, naast blootstelling aan PBDEs, ook blootstelling van zuigelingen aan HBCD optreden. Het verdient daarom aanbeveling om de analytisch-chemische methoden voor broomhoudende vlamvertragers in moedermelk uit te breiden met een HBCD-bepaling. De gebromeerde vlamvertrager tetrabroombisphenol-A bevindt zich ook in voeding, maar zal naar verwachting niet accumuleren in de mens. Tenslotte moet worden opgemerkt dat de geschatte blootstelling van zuigelingen aan PBDEs uit moedermelk hoger is dan die van Nederlandse volwassenen uit voeding. Voor de in Nederland aanbevolen borstvoedingsperiode van 6 maanden is de gemiddelde dagelijkse blootstelling van zuigelingen aan de som van PBDEs ongeveer 6 keer hoger dan de geschatte blootstelling van volwassenen aan deze verbindingen via voedsel