12
ARGUS Milieumagazine
jaargang 3
nr. 1
ARGUS
DOSSIER
LUCHTVERONTREINIGING
Leen Verlinden en Edward Roekens, Vlaamse Milieumaatschappij Leen Verlinden is werkzaam in de dienst Immissiemeetnetten Lucht waarvan Edward Roekens de verantwoordelijke is, binnen de afdeling Meetnetten en Onderzoek van de Vlaamse Milieumaatschappij
Fijn stof in Vlaanderen: stof tot nadenken Medio jaren negentig werd op Europees vlak de kaderrichtlijn lucht goedgekeurd. Deze stelt een algemeen kader voorop om de luchtkwaliteit van twaalf stoffen te meten, te evalueren en, als belangrijkste punt, te verbeteren. Aansluitend werden vier dochterrichtlijnen goedgekeurd, waarmee nieuwe normen werden ingevoerd waarvan de eerste in werking traden in 2005. Eén van de stoffen, met name het fijn stof, wordt vanuit de gezondheidshoek aanzien als één van de voornaamste veroorzakers van nadelige gezondheidseffecten. Regelmatig duiken er berichten of rapporten op waarin het verband wordt aangetoond tussen verhoogde fijn stof concentraties en diverse nadelige gezondheidseffecten, zoals ademhalingsproblemen, cardiovasculaire aandoeningen, kanker of vervroegde sterfte. Het is juist ook één van de stoffen waarvan de naleving van de normen het meest kritisch is. De nieuwe grenswaarden zijn sinds 2005 van kracht en blijken in Vlaanderen moeilijk haalbaar te zijn. Een modelsimulatie van EMEP - het samenwerkingsprogramma voor de monitoring en evaluatie van lange-afstandstransport van luchtpolluenten in Europa - toont aan dat VlaanderenBelgië, samen met Nederland, het Duitse Ruhrgebied en Noord Frankrijk één grote ‘hot spot’ vormt wat betreft verontreiniging door fijn stof. De centrale ligging van onze regio in Europa, onze uitgebreide industrialisatie, hoge verkeersintensiteit en hoge bevolkingsdichtheid zullen hier zeker niet vreemd aan zijn.
Wat is fijn stof? Zwevend stof is een algemene verzamelnaam voor fijne deeltjes met uiteenlopende samenstelling en afmetingen. Omdat ze zo klein zijn, kunnen ze gemakkelijk ingeademd worden. Door de grote verscheidenheid in aard en samenstelling wordt zwevend stof beschouwd als een “container” van een reeks chemisch en fysisch te onderscheiden fracties. Soms spreekt men ook van aërosolen. Er zijn natuurlijke en antropogene (veroorzaakt door menselijke activiteiten) aërosolen. PM10 zijn deeltjes met een aërodynamische diameter (a.d.) kleiner dan 10 µm (10 micrometer = 100 maal kleiner dan 1 millimeter). De fractie PM10-PM2,5 bevat de grove deeltjes van de PM10-fractie en bestaat vooral uit mechanisch gevormde deeltjes (opwaaien bij verkeer en op- en overslag van bulkgoederen). PM2,5 bestaat vooral uit deeltjes ontstaan door condensatie van verbrandingsproducten (bv. uitlaatgassen verkeer) of door reactie van gasvormige polluenten tot secundair aërosol. Zwarte rook bestaat voornamelijk uit roet afkomstig van verbrandingsprocessen en vormt een specifieke fractie van PM2,5.
Chemisch kan men primair en secundair aërosol onderscheiden. Deeltjes die rechtstreeks worden uitgestoten door een bron of in de atmosfeer komen door verkleining van grover materiaal, definieert men als primair aërosol. Voorbeelden zijn: uitstoot door een schoorsteen of auto-uitlaat, een vulkaanuitbarsting en zeezout. Secundair aërosol wordt in de atmosfeer gevormd door chemische reacties uit gassen zoals ammoniak (NH3), zwaveldioxide (SO2), stikstofoxiden (NOx) en organische verbindingen. Landbouwgebieden en bossen geven ook organische stoffen vrij die kunnen reageren tot deeltjes.
Effecten van zwevend stof Gezondheid Fijn stof kan belangrijke gezondheidseffecten veroorzaken en dit zowel afzonderlijk als in combinatie met andere polluenten. Momenteel wordt fijn stof gezien als één van de belangrijkste luchtverontreinigende stoffen die leiden tot nadelige gezondheidseffecten. Zulke gezondheidseffecten treden zowel op bij kortstondige blootstelling aan verhoogde concentraties als bij een chronische blootstelling aan lagere concentraties.
ARGUS Milieumagazine
■
jaargang 4
■
nr. 2
■
13
ARGUS
DOSSIER
LUCHTVERONTREINIGING
Figuur 1: Evolutie jaargemiddelde PM10-concentratie uitgemiddeld per type (Vlaanderen, 1996-2004) g/m 60 50 40 30 20 10 0 1996 1997 industrieel gebied
1998
1999 2000 stedelijk gebied
landelijk gebied
2001
2002 2003 voorstedelijk gebied
2004
jaargrenswaarde 2005 (40 g/m )
Op basis van metingen van het telemetrische meetnet
Bron : VMM
Figuur 2: Interpolatiekaart met PM10-jaargemiddelden voor 2004
jaargemiddelde mg/m3
10
20
24
27
30
35
40
45
50
MAX
0
11
21
25
28
31
36
41
46
51
Bron : VMM
®IRCEL-CELINE
Figuur 3: Aandeel (%) van de verschillende sectoren in de PM2,5-emissie in Vlaanderen, 2004 WKK industrie 0%
andere emissiebronnen 4%
elektriciteitscentrales 4%
raffinaderijen 6%
industrie 29%
verkeer (niet-uitlaat) 8%
Fijn stof kan door mechanische en toxische inwerking de slijmafvoer in de luchtwegen verstoren, ademhalingsklachten uitlokken en de gevoeligheid voor luchtweginfecties verhogen (ontsteking). Onder meer de aanwezigheid van polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) in sommige stofdeeltjes bevordert de ontwikkeling van longkanker. Andere toxische bestanddelen van stof zoals metalen kunnen zich na afzetting in de longen nog verder in het (menselijk) lichaam verspreiden via de bloedbaan of het lymfestelsel. Ultrafijne deeltjes kunnen gedeeltelijk na inademing relatief snel doordringen in de bloedbaan. Er zijn aanwijzingen dat fijn stof de aderverkalking in de hand werkt, wat uiteindelijk tot ernstige hart- en vaataandoeningen kan leiden. De effecten van fijn stof zijn vooral zichtbaar bij gevoelige personen, ouderen en kinderen. A an de basis voor de verhoogde aandacht voor fijn stof liggen de chronische gezondheidseffecten. Enkele Amerikaanse epidemiologische studies vinden een significant verband tussen langetermijnblootstelling aan fijn stof (vooral PM2,5 en sulfaten) en vervroegde sterfte. Studies hebben ook verbanden aangetoond tussen de aanwezigheid van stofdeeltjes (PM10, PM2,5, zwarte rook) in omgevingslucht en kortetermijngezondheidseffecten. Bij korte episodes (24 uur) van luchtvervuiling worden bestaande gezondheidsproblemen zoals luchtweginfecties en astma ernstiger. Het ontstaan van nieuwe astmagevallen wordt niet aangetoond. Er worden meer gevallen van hoest, luchtwegklachten en het gebruik van bronchodilatoren gemeld. Het aantal spoedopnames voor luchtwegklachten neemt ook toe, evenals het aantal acute sterfgevallen, vaak bij ouderen met reeds verzwakte hart- en longfuncties. Voor PM10 is er volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WGO, 2004) geen veilige drempelwaarde waaronder geen nadelige effecten meer voorkomen.
Gebouwen bevolking 8%
land- en tuinbouw 14%
verkeer (uitlaat) 27%
Bron : VMM
14
■
ARGUS Milieumagazine
■
jaargang 4
■
nr. 2
Wanneer fijn stof zich afzet op gebouwen leidt dit tot vervuiling. Die veroorzaakt esthetische schade en verwering, en maakt een versnelde reiniging of onderhoud noodzakelijk. De mate waarin dit ook effectief gebeurt, is moeilijk te bepalen omdat diezelfde gebouwen ook worden
aangetast door SO2 en zure neerslag, maar zeker is dat roetdeeltjes in het verweringsproces een katalyserende (versnellende) rol spelen.
Gezondheidseffecten van PM10 en PM2,5 begroot
Klimaat
Epidemiologische studies hebben aangetoond dat kortstondige verhoogde concentraties aan PM10 verband houden met een verhoging van de dagelijkse sterfte. Zowel in grootschalige studies in Europa, als in een eerste soortgelijke studie in Vlaanderen is deze associatie tussen de verandering in PM10 concentraties en de verandering in sterfte aangetoond. In de voorbereiding van de Europese thematische strategie ter bestrijding van luchtverontreiniging werd de impact van langdurige blootstelling aan PM2,5 vertaald in het verlies van levensverwachting, en in het aantal voortijdige overlijdens per jaar. Deze laatste twee inschattingen van de impact werden vervolgens omgerekend in geldtermen, om te gebruiken in een kosten-batenanalyse van verschillende luchtkwaliteitsscenario’s. Maar vooral de vaststelling dat PM2,5 concentraties in 2000 aanleiding zouden geven tot een verlies van levensverwachting van ongeveer 13,5 maanden gemiddeld in België, of tot bijna 13000 vroegtijdige overlijdens in België trok de aandacht. De bepaling van dit laatste aantal vroegtijdige overlijdens is volgens ons minder opportuun, omdat het onmogelijk is uit te maken of dit 13000 mensen zijn die 1 jaar van hun leven verliezen, of bv. 1300 mensen die 10 jaar verliezen.
Naast effecten op gezondheid en gebouwen, heeft fijn stof ook een belangrijke impact op het klimaat. (Zie kader)
Regelgeving Sinds 2005 zijn, volgens de EU-dochterrichtlijn 1999/30/EG, grenswaarden voor PM10 van kracht, namelijk een jaargrenswaarde van 40 µg/m³ en een daggrenswaarde van 50 µg/m³ die maximaal 35 keer per jaar overschreden mag worden. Voor PM2,5 zijn er nog geen Vlaamse of Europese grenswaarden. In de nieuwe ontwerprichtlijn wordt tegen 2020 een reductie vooropgesteld van 20% van de gemiddelde PM2,5 blootstellingindicator zoals gemeten in 2010. De PM2,5 blootstellingindicator is de gemiddelde PM2,5-concentratie van alle stedelijke achtergrondstations over de laatste 3 jaar. Beneden de 7 µg/m3 zou er geen reductie meer nodig zijn van deze indicator. Daarnaast zou vanaf 2010 nergens een jaargemiddelde van 25 µg/m3 mogen overschreden worden.
Metingen van fijn stof In Vlaanderen zijn er twee grote meetnetten van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) waarbinnen PM10, PM2,5 en zwarte rook worden gemeten, namelijk het telemetrisch meetnet en het lokaal meetnet. Het telemetrische meetnet heeft als doel de algemene luchtkwaliteit in Vlaanderen te meten aan de hand van een aantal vervuilende stoffen: SO2, NO2 en NO, O3, PM10, PM2,5, zwarte rook en CO. Het lokale meetnet meet voornamelijk dezelfde stoffen als het telemetrische meetnet, maar dan vlakbij probleemgebieden. Het doel ervan is tweeërlei; nagaan of er saneringsmaatregelen nodig zijn en kijken wat het effect van die maatregelen is op de luchtkwaliteit. Voor de locatie van de meetstations in Vlaanderen verwijzen we naar de VMMwebsite (www.vmm.be).
PM10-concentratie in omgevingslucht In Figuur 1 is de evolutie weergegeven van de jaargemiddelde PM10-concentraties van
Rudi Torfs, Clemens Mensink, VITO
In Vlaanderen wordt de impact van PM10 en PM2,5 op gezondheid vertaald in enerzijds gezondheidsindicatoren en anderzijds in economische indicatoren.
In het jaarlijkse milieu- en natuurrapport Vlaanderen (MIRA-T) werd berekend dat de gevolgen van PM10 en PM2,5 op de volksgezondheid neerkomt op ongeveer 4 tot 5 verloren gezonde levensjaren. Deze indicator wordt uitgedrukt in DALY’s (disability adjusted life years) en meet het aantal gezonde levensjaren die een populatie verliest door ziekte en sterfte. Het is de optelsom van de jaren verloren door sterfte aan een bepaalde ziekte (verloren levensjaren) en de jaren geleefd met een ziekte, rekening houdend met de ernst ervan (ziektejaarequivalenten). Voor Vlaanderen is de ziektelast ten gevolge van PM10 en PM2,5 ongeveer 2% van de totale ziektelast. De inschatting van de gevolgen op gezondheid in MIRA-T is lager dan in de Europese studies, omdat ervan wordt uitgaan dat een kleinere groep in de bevolking gevoelig is aan de risico’s van luchtverontreiniging. In MIRA-T worden ook de externe kosten gehanteerd. Deze externe kosten zijn kosten voor de maatschappij die niet gedragen worden door diegene die de PM10 of PM2,5 concentraties veroorzaken, maar bevatten onder meer ziektekosten en een waardering van de bereidheid om het risico op vervroegde sterfte door fijn stof te vermijden. De totale economische impact van PM10 en PM2,5 wordt begroot op ongeveer 160 euro per inwoner in 2003. Dit komt neer op 1 miljard euro voor heel Vlaanderen of ongeveer 0,6 % van het BBP. De onzekerheid op deze gegevens bedraagt een factor 2,5.
Effect van fijn stof op het klimaat H. M. ten Brink, ECN Aërosolen weerkaatsen zelf zonlicht. Bovendien vormen ze de kernen van de wolken, die nog meer zonlicht weerkaatsen. Deze weerkaatsing leidt tot lagere temperaturen op aarde. Dit is deels een natuurlijk fenomeen, maar de extra emissies van antropogeen fijn stof veroorzaken extra weerkaatsing van zonlicht. De weerkaatsing door de antropogene aërosolen zal wellicht de opwarming door
de broeikasgassen compenseren. Dat lijkt gunstig, maar zo eenvoudig ligt dat niet: ten eerste is het klimaatsverstorende effect door de antropogene aërosolen niet op dezelfde manier over de aarde verdeeld als bij de extra broeikasgassen. Een tweede verschil tussen de invloed van de broeikasgassen en de aërosolen is dat de broeikasgassen accumuleren waardoor de opwarming de bovenhand krijgt.
ARGUS Milieumagazine
■
jaargang 4
■
nr. 2
■
15
ARGUS
DOSSIER
LUCHTVERONTREINIGING
Wintersmogwaarschuwingen Frans Fierens, VMM-Ircel Hoewel er geen Europese informatie- of alarmdrempels zijn voor fijn stof hebben de drie gewesten in België beslist om de bevolking te waarschuwen wanneer er te hoge fijn stofconcentraties worden verwacht. In Vlaanderen verstuurt de VMM deze waarschuwingen via de IRCEL (Intergewestelijke Cel voor het Leefmilieu) naar de media (geschreven pers, radio/TV, weerbericht). Wanneer er twee dagen na elkaar PM10-daggemiddelden hoger dan 70 µg/m³ worden voorspeld, wordt de bevolking gewaarschuwd. Dit gebeurde dit jaar al twee maal. Een eerste keer op 27 en 28 januari en ook op 1 en 2 februari. Wintersmogepisodes komen meestal voor bij een ongewone weersituatie die gekenmerkt wordt door een temperatuursinversie en lage windsnelheden. Hierdoor wordt de luchtvervuiling slecht verdund en de lokale vervuiling (o.a.
verkeer, gebouwenverwarming, industrie) blijft dichtbij het aardoppervlak gevangen. Dit was bijvoorbeeld het geval op 1 en 2 februari 2006. De verhoogde concentraties op 27 en 28 januari 2006 waren niet het gevolg van ongunstige weersomstandigheden, maar werden veroorzaakt door sterk vervuilde lucht die door oostenwind vanuit Oost- en Centraal Europa naar hier werd getransporteerd. Luchtvervuiling kan dus over zeer grote afstanden (duizenden kilometers) verplaatst worden. De oorzaak van de vervuiling in Oost-Europa was de strenge koudegolf eind januari. Hierdoor was zeer veel energie nodig die in Oost-Europese landen nog dikwijls wordt opgewekt in oude, sterk vervuilde energiecentrales. Ook in de zomer kunnen er verhoogde stofconcentraties voorkomen, onder meer door extra vorming van aërosolen onder invloed van ozon en meer hersuspensie van stof bij droogte.
Figuur 4: PM10-jaargemiddelden (µg/m³) in Europa t.g.v. antropogene bronnen in 2000
1996 tot 2004 over alle meetplaatsen van het telemetrische meetnet, uitgemiddeld per type. In de periode 1996-1998 zien we een duidelijke daling. Daarna zien we een meer schommelend verloop, met verhoogde jaargemiddelden in 2001 en 2003 (warme, droge zomer). De schommeling is deels gekoppeld aan de weersomstandigheden (zie verder). In 2003 werd op 9 van de 20 stations de jaargrenswaarde van 40 µg/m³ overschreden. In 2004 ligt het jaargemiddelde op 2 van de 29 meetstations boven de jaargrenswaarde, nl. in de haven van Roeselare (industrieel station) en te Lommel (ten gevolge van lokale bodemsaneringswerken). In Figuur 2 wordt de interpolatiekaart voor 2004 getoond. Aan de hand van de gemeten jaargemiddelden in de meetstations worden via wiskundige formules jaargemiddelden berekend voor de tussenliggende gebieden. Deze kaart geeft slechts een benaderend beeld van de verspreiding van de fijn stofconcentraties. Afwijkingen van de realiteit zijn mogelijk gezien het relatief beperkt aantal meetstations. Op dit kaartje zijn de PM10 ‘hotspots’ (Roeselare-haven, Oostrozebeke, Gentse Kanaalzone, Ruisbroek, Antwerpse Haven) duidelijk zichtbaar. De verhoogde waarden te Lommel zijn te wijten aan lokale bodemsaneringswerken. In 2003 werd de daggrenswaarde op alle 20 meetplaatsen meer dan 35 keer overschreden, in 2004 op 24 van de 29 meetplaatsen. Zowel in 2003 als in 2004 wordt het grootst aantal overschrijdingen van de daggemiddelde concentratie van 50 µg/m³ vastgesteld te Evergem en Sint-Kruis-Winkel (Gentse Kanaalzone), te Ruisbroek, Oostrozebeke en Roeselare. Een groot aantal overschrijdingen wordt ook vastgesteld in AntwerpenLuchtbal en te Lommel (lokale bodemsaneringswerken). Algemeen worden de meeste overschrijdingen opgemeten in de industriele stations.
PM2,5-concentratie in de lucht In 2004 lagen de jaargemiddelde PM2,5concentraties tussen de 13 µg/m³ (te Houtem) en 18 µg/m³ (Evergem). Doordat een gestandaardiseerde methode voor PM2,5 metingen pas recent werd goedgekeurd (september 2005) zijn deze
Bron : EMEP
16
■
ARGUS Milieumagazine
■
jaargang 4
■
nr. 2
moeilijk vergelijkbaar met metingen in andere EU-lidstaten en zullen deze in de toekomst nog moeten omgerekend worden met een factor groter dan 1.
Zwarte rook concentratie in lucht
Vlaams stofplan Mirka Van der Elst, AMINAL – Afdeling Lucht, Hinder, Milieu en Gezondheid
Voornamelijk in steden worden verhoogde concentraties van roetachtige deeltjes of zwarte rook gemeten. Aan deze roetdeeltjes zijn polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) geadsorbeerd. Overal in Vlaanderen werden de Vlarem-grenswaarden gerespecteerd de laatste jaren. In de periode 1970 tot 1980 is de jaargemiddelde concentratie in Vlaanderen gedaald van 49 µg/m³ tot beneden 20 µg/m³. Nadien is de tendens eerder schommelend tot stabiel, maar het jaargemiddelde aan zwarte rook blijft op uitzondering van 1985 beneden 20 µg/m³.
In 2003 werd de daggrenswaarde van PM10stof op alle Vlaamse meetpunten overschreden. Volgens de Europese norm moet er voor de locaties met overschrijding een saneringsplan opgesteld worden. Omdat de overschrijdingen in heel Vlaanderen voorkwamen, richt het stofplan zich niet enkel op de zogenaamde ‘hotspot zones’ met verhoogde concentraties, maar zijn er ook generieke maatregelen opgenomen die gelden voor gans Vlaanderen.
Weersomstandigheden
Uit modellering blijkt dat meer dan 80% van het gemeten fijn stof afkomstig is van het buitenland. In het stofplan wordt dan ook ingegaan op mogelijke maatregelen op Europees en internationaal niveau.
De weersomstandigheden spelen een belangrijke rol in het tot stand komen van de fijn stof concentraties in de omgevingslucht. Regen, bijvoorbeeld, heeft een gunstig effect op de luchtkwaliteit. Regen spoelt verontreinigende stoffen uit de lucht, waardoor de concentratie daalt. Bij lange perioden van droog weer, kunnen de concentraties van fijn stof in de lucht toenemen. Hoge windsnelheden zorgen ervoor dat de luchtverontreiniging sterk kan verspreiden, zodat de gemeten concentraties dalen. Bij hoge windsnelheden kan er ook terug stof opwaaien. Normaal daalt de temperatuur met de hoogte, wat de luchtverontreiniging toelaat zich te verspreiden. Onder bepaalde omstandigheden stijgt de temperatuur echter met de hoogte. Men spreekt dan van een inversie. Dan wordt als het ware een stolp gezet op het aardoppervlak waaronder de luchtverontreiniging gevangen blijft en de concentraties hoog kunnen oplopen. Dikwijls doet zo een inversie zich ’s nachts en ’s morgens voor en geeft zij in combinatie met het opstarten van menselijke activiteiten, vnl. dan het verkeer, aanleiding tot verhoogde concentraties.
Emissies Naast het meten en opvolgen van de luchtkwaliteit is een andere taak van de VMM het opstellen van een emissie-inventaris
Voor Vlaanderen zijn er zogenaamde generieke maatregelen opgenomen voor de sectoren verkeer, industrie, huishoudens, de tertiaire sector en de land- en tuinbouw. Onder verkeer wordt zowel wegverkeer, als scheepvaart verstaan. Enkele maatregelen die voorzien zijn: fiscale voordelen voor milieuvriendelijke voertuigen (op basis van ecoscore en de aanwezigheid van een roetfilter), bij verwachte overschrijdingen van de norm van fijn stof via variabele verkeersborden een aangepaste snelheid opleggen, financiële ondersteuning van de installatie van roetfilters op vrachtwagens en van de aankoop van vrachtwagens die reeds aan de toekomstige Euro-5-norm voldoen, mogelijkheden nagaan voor de modernisering van motoren voor de binnenscheepvaart. Voor de industrie werden de laatste jaren belangrijke bijkomende maatregelen goedgekeurd zoals strengere voorwaarden voor industriële stookinstallaties, raffinaderijen, steenbakkerijen en de spaanplaatindustrie. Bijkomend wordt in kader van het stofplan een strengere grenswaarde voor stof onderzocht. Met de sanering van de puntbronnen is het belang van de diffuse uitstoot gestegen. Binnen het stofplan wordt dan ook onderzocht wat de mogelijke acties zijn naar deze diffuse emissie.
De aanpak van de stofuitstoot van de huishoudelijke en tertiaire sector is gericht op energiebesparing. Op Belgisch niveau wordt er gewerkt aan strengere normen voor houtkachels. Maatregelen naar land- en tuinbouw dienen eerst nog verder onderzocht te worden op hun economische, technische en praktische haalbaarheid vooraleer voorgesteld. B ovenstaande maatregelen beogen een algemene reductie van de fijn stofconcentraties in de Vlaamse omgevingslucht en dus een globale verbetering van de leefomstandigheden. Er doen zich echter lokale en zonespecifieke luchtkwaliteitsknelpunten voor en die vragen een lokale, zonespecifieke aanpak. Het plan beschrijft dus eveneens maatregelen naar dergelijke zones. Voor de zogenaamde industriële hotspots is er een modelleringsonderzoek (zie kader ‘Overschrijdingen van PM10: een geïntegreerde aanpak’) lopend naar bronnen. Saneringsmaatregelen zullen uit de onderzoeken voortvloeien. Andere hotspotzones zijn steden of meer specifiek binnenstedelijke straten waar de verontreinigende lucht zich kan ophopen. Wettelijk moeten deze steden niets doen want de verantwoordelijkheid voor het opstellen van stofplannen ligt bij de gewesten. Maar een aantal maatregelen zijn niet op het Vlaams niveau te nemen zoals LEZ (low emission zones of zones met weinig of geen voertuigen), voertuigdosering in straten, zone-30, binnenstedelijk parkeerbeleid, … Daarom wordt door het Vlaams gewest een straatmodel en een set van mogelijke reductiemaatregelen aan de steden aangereikt. De bedoeling is dat steden knelpuntstraten in kaart brengen en maatregelen selecteren en doorvoeren. Hierbij is er financiële ondersteuning voorzien via de samenwerkingsovereenkomst tussen de Vlaamse overheid en steden en gemeenten. Voor meer informatie wordt er verwezen naar de website www.vlaanderen.be/lucht.
ARGUS Milieumagazine
■
jaargang 4
■
nr. 2
■
17
ARGUS
DOSSIER
LUCHTVERONTREINIGING
Overschrijdingen van PM10 normen: een geïntegreerde aanpak Rudi Torfs, Clemens Mensink, VITO In opdracht van het Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, Afdeling Lucht, Hinder, Milieu en Gezondheid heeft de Vito een systematische studie uitgevoerd in de gebieden waar de voorbije jaren overschrijdingen van de PM10 normen werden vastgesteld (Gentse Kanaalzone, Roeselare-haven, Oostrozebeke en Ruisbroek). Een gelijkaardige studie is lopende voor de Antwerpse Haven. Hiervoor werd een multidisciplinaire ‘hot spot’ aanpak uitgewerkt die gebruik maakt van de gemeten PM10 concentraties in de meetstations van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM), en van luchtkwaliteitsmodellen waarmee we bepalen van welke bronnen deze PM10 concentraties afkomstig zijn. Tegelijk worden bijkomende en gerichte metingen verricht om onbekende bronnen op te sporen en hun emissiesterkte te bepalen. Tenslotte werd informatie verzameld uit studies die de beste beschikbare technieken (BBT) voor verschillende industriële installaties beschrijven. Dit werd gebruikt om haalbare emissiereducties voor te stellen.
Voor de verschillende gebieden werden de stofbronnen in kaart gebracht, en werd Foto:
Peter Pols
berekend in welke mate zij bijdragen tot de gemeten PM10 concentraties, die in de VMM meetstations worden geregistreerd.
Van de belangrijkste industriële bronnen zijn de emissies gekend. Maar het bleek ook belangrijk om de kleinere industriële emissies vlakbij de meetstations, en de nietgeleide emissies ten gevolge van bijvoorbeeld op- en overslag van grondstoffen mee te tellen. Deze laatste bronnen worden belangrijker naarmate ze dichter bij deze meetstations liggen. Voor de belangrijkste bronnen werd nagegaan of bijkomende reductiemaatregelen mogelijk zijn. Op basis van de mogelijke reducties is dan opnieuw becijferd of daarmee aan de norm voor PM10 kan voldaan worden. Er werd bovendien rekening gehouden met specifieke meteorologische omstandigheden (bijvoorbeeld voor het warme jaar 2003) en met de invloed van bronnen van PM10 buiten dit gebied. Een goede wetenschappelijke onderbouwing van de op te stellen plannen en programma’s is noodzakelijk om de doelstellingen beschreven in richtlijn 1999/30/EG te behalen.
Fijn stof en pollutiegassen in de binnenlucht R. Van Grieken en M. Stranger, Departement Chemie, Universiteit Antwerpen Voor luchtpollutie gaat de meeste aandacht steevast naar buitenluchtkwaliteit, maar sommige polluenten komen in hogere concentraties voor in binnen- dan in de buitenlucht. De mens brengt gemiddeld meer dan 80% van zijn tijd binnenshuis door; binnenluchtkwaliteit is dus belangrijk voor de persoonlijke blootstelling. Slechts in een beperkt aantal landen en regio’s, waaronder recent ook in Vlaanderen, werden normen voor binnenhuisluchtkwaliteit vastgelegd bij wet. Recent heeft de Universiteit Antwerpen gasen deeltjesvormige polluenten gemeten in woningen en scholen in de stad Antwerpen en in de zuidelijke randgemeenten. Parallel aan deze staalnames werden ook buitenluchtmetingen uitgevoerd om de relatie tussen de binnen- en de buitenlucht na te gaan. In woningen bleek tabaksrook qua massa de grootste bron van binnenlucht PM te zijn, waarbij de kleinste deeltjesfractie het meest aangerijkt was (PM1). De resultaten van de studie in 27 scholen 18
■
ARGUS Milieumagazine
■
jaargang 4
■
toonden aan dat er wel een correlatie tussen binnen- en buitenlucht bestond voor roet,
V o: Rudi an Gestel Fot
stikstofoxiden, zwaveldioxide en ozon, maar voor o.a. de PM2,5 massaconcentraties kon geen direct verband tussen de binnenluchten de buitenluchtconcentraties vastgesteld nr. 2
worden. Hoewel voor geen enkele van deze polluenten a priori binnenbronnen verwacht werden in de klaslokalen, kwamen binnen/ buiten-verhoudingen groter dan één voor bij o.a. PM2,5. En de concentraties in vele klaslokalen bleken vaak ver boven de Vlaamse binnenluchtnorm te liggen. PM2,5 bleek in de klassen aanzienlijk beïnvloed door resuspensie van bodemstof uit tapijten of vloerbekleding; het stof wordt binnengebracht aan de schoenen en weer opgewaaid door de bewegingen van de kinderen. Ook deeltjes bordkrijt droegen bij tot de hoge PM2,5 niveaus. Tolueen was meer aanwezig in de klassen dan in de buitenlucht. In het algemeen zou, zowel in het stadscentrum van Antwerpen als in de zuidelijke randgemeenten, het gebruik van buitenluchtconcentraties als indicatoren van de binnenluchtkwaliteit, en bijgevolg van de persoonlijke blootstelling in de klassen, leiden tot een overschatting van de blootstelling aan stikstofoxiden, zwaveldioxide en ozon en een onderschatting van de blootstelling aan o.a. tolueen en PM2,5.
lucht. Aan de hand van onder meer milieujaarverslagen wordt een overzicht gemaakt per sector en per polluent. De voornaamste maatschappelijke activiteiten die bijdragen tot de emissie van zwevend stof zijn de grote verbrandingsinstallaties (incl. thermische elektriciteitsproductie), gebouwenverwarming, transport, industriële activiteiten, op- en overslag en bouwwerken. Ook landbouwactiviteiten zouden een belangrijke bijdrage leveren in de stofemissies. Deze bron is echter onzeker qua omvang, en het geproduceerde stof zou minder belangrijk kunnen zijn vanuit het gezondheidsoogpunt. Natuurlijke bronnen zijn hoofdzakelijk heropgewaaid stof en zeezout. In 2004 werd er zo’n 240 kton totaal primair stof, 41 kton PM10 en 16 kton PM2,5 geëmitteerd in Vlaanderen. De emissies aan totaal stof stijgen in Vlaanderen opnieuw sinds 2002. Zonder de landbouwemissies zijn de emissies van totaal primair stof gedaald van 45 kton in 1995 naar 37 kton in 2004. De daling van de PM10-emissie in 2004 ten opzichte van 1995 (17%) is voornamelijk te danken aan de maatregelen genomen door de industrie, transport, afvalverbrandingsinstallaties (handel & diensten) en de energiesector. Voor PM2,5 komen de grootste bijdragen uit de sectoren transport en industrie (zie Figuur 3). Beide sectoren maken zo’n 30% van de totale PM2,5-emissie uit. De totale som aan emissies van PM2,5 daalde tussen 1995 en 2004 met 34%. In de sector transport vindt er heel de periode 1995-2004 een lichte daling plaats. Ondanks de aangroei van het wagenpark en het toenemend aandeel van dieselvoertuigen is er jaarlijks een lichte daling van de uitlaatemissies van verkeer dankzij de Europese normering voor personenwagens en de geleidelijke afname van niet-genormeerde wagens. Daarnaast dragen de maatregelen van de overheid om het autogebruik duurder te maken en het promoten van milieuvriendelijke voertuigen en gebruik van openbaar vervoer ook bij tot een stabilisatie in de emissies door de sector transport.
Internationaal probleem De wind neemt PM10 en PM2,5 over afstanden van 100 tot 1000 km per etmaal
mee en de atmosferische turbulentie zorgt voor een vrij homogene verspreiding over grote gebieden. De verlaging van de concentraties vereist daarom een continentale aanpak. Berekeningen met het BelEUROS-model tonen dat 83% van de PM10- en 87% van de PM2,5-vervuiling in Vlaanderen wordt veroorzaakt door buitenlandse antropogene emissies. Dit zijn gemiddelde cijfers voor Vlaanderen. In gebieden met veel verkeer, industrie en een hoge bevolkingsdichtheid zal de lokale (Vlaamse) bijdrage hoger zijn. Grof stof groter dan 10 µm komt in de lucht door opwaaien en verwaaien (verkeer, ertsen- en kolenopslag en -overslag, afbraakwerken). Grof stof wordt enkel lokaal verspreid. Afhankelijk van hun eigenschappen (o.m. deeltjesgrootte) en van de meteorologische omstandigheden, kunnen fijne stofdeeltjes enkele uren tot maanden in de atmosfeer verblijven. Een langere verblijftijd bevordert de omvorming van NOx en SO2 tot secundaire aërosolen. In Europa ziet men (Figuur 4) naast België ook sterk verhoogde stofconcentraties in Nederland, Noord-Frankrijk, het Ruhrgebied in Duitsland en Noord-Italië.
Conclusie O ok in de nabije toekomst zullen in Vlaanderen (te) hoge concentraties aan fijn stof gemeten worden. De problematiek van fijn stof is vrij complex, aangezien enerzijds fijn stof nauw verweven is met een hele reeks van polluenten (primaire deeltjes, SO2, NOx, NH3) en anderzijds de concentraties het resultaat zijn van emissies in Vlaanderen én in de andere gewesten en onze buurlanden. Gezien heel wat verontreiniging over de grenzen heen wordt getransporteerd, is een Europese aanpak van groot belang om de blootstelling aan fijn stof te verminderen. Verder onderzoek is nodig om het belang van nog kleinere deeltjes (PM2,5, aantallen deeltjes, …) vast te stellen.
Referenties: Nemmar A, Hoet PH, Vanquickenborne B, Dinsdale D, Thomeer M, Hoylaerts MF, Vanbilloen H, Mortelmans L, Nemery B. (2002) Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans, Circulation, 29, 411-4. Pope C.A. III, Thun M.J., Namboodiri M.M., Dockery D.W., Evans J.S., Speizer F.E., Heath C.W. Jr. (1995) Particulate air pollution as a predictor of mortality in a prospective study of U.S. adults, Am. J. Respir Crit Care Med, 151, 669-674. Dockery D. W., Pope C.A., Xu X., Spengler J.D., Ware J. H., Fay M.E., Ferris B.G., Speizer F.E. (1993) An Association between Air Pollution and Mortality in Six U.S. Cities N. Engl J Med, 329(24), 1753-1759. WGO (2004) Health aspects of air pollution. Results from the WHO project “a systematic review of health aspects of air pollution in Europe”. World Health Organisation, Regional Office for Europe, Copenhagen. MIRA (2005), Milieurapport Vlaanderen, Achtergronddocument 20 05, Verspreiding van zwevend stof, Torfs R., Schrooten L., Broeckx S., Matheeussen C., Dumollin J., Verlinden L., Roekens E., Fierens F., Dumont G. en Bossuyt M., Vlaamse Milieumaatschappij, www. milieurapport.be EU (1999) Richtlijn 1999/30/EG van de Raad van 22 april 1999 betreffende grenswaarden voor zwaveldioxide, stikstofdioxide en stikstofoxiden, zwevende deeltjes en lood in de lucht, Publicatieblad van de Europese Gemeenschappen, L163/41. VMM (2005a), Luchtkwaliteit in het Vlaamse Gewest – 2004, Vlaamse Milieumaatschappij. VMM (2005b), Zwevend stof in Vlaanderen, 2003-2004, Vlaamse Milieumaatschappij. VMM (2005c), Lozingen in de lucht, 1990-2004, Vlaamse Milieumaatschappij. http://www.emep.int
ARGUS Milieumagazine
■
jaargang 4
■
nr. 2
■
19
