4
MILIEUKUNDE EN DUURZAME ONTWIKKELING
4.1
Inleiding
Het construeren, exploiteren, onderhouden en slopen van bouwwerken beïnvloedt in velerlei opzichten het milieu. Deze invloeden manifesteren zich zowel op macro-, meso-, als op microschaal, zie fig. 4.1.1.
Fig. 4.1.1
De diverse schaalniveaus waarop ons handelen invloed heeft.
Op de beide Zestienhoven conferenties die in 1990 en 1991 op initiatief van het Milieuberaad voor de Bouw gehouden zijn, hebben zogenaamde “opinion leaders” zich uitgesproken voor het hanteren van het bouwcyclusmodel om milieu-effecten te kunnen minimaliseren. De bouwcyclus is vermeld in fig. 2.2.1. De essentie van de bouwcyclus is, dat in alle fasen input van grondstoffen en energiedragers zoveel mogelijk wordt beperkt, terwijl anderzijds steeds het optreden van emissies en het ontstaan van niet bruikbaar afval eveneens wordt geminimaliseerd. Zie fig. 4.1.2. IN
UIT
Aan de “IN”-kant gaat het om: - energie - (ruwe) materialen - water
Gebouw of Buurtschap of Stad
Aan de “UIT”-kant gaat het om: - warmte - afval - vervuild water
- uitstoot van gassen
Fig. 4.1.2
Onze leefomgeving als “black-box” heeft materiaal- en energiestromen nodig om te functioneren en produceert een bepaalde output.
Naast de diverse schaalniveaus waar ons handelen invloed op uitoefent, zijn er aanzienlijke verschillen in tijdschalen waarop de gebeurtenissen plaats vinden, zie fig. 4.1.3.
119
Fig. 4.1.3
De verschillen in doorstroomsnelheid.
Daarnaast is uitgesproken dat afvalstoffen en bijproducten uit andere cycli, zoals industriele processen, maximaal inzetbaar moeten zijn in de bouw. Figuur 4.1.4 laat een driestappen strategie zien om zo ecologisch verantwoord te bouwen. De verantwoordelijkheid voor de technische en milieuhygiënische kwaliteit van deze stoffen ligt evenwel onverkort bij de betrokken producenten.
IN 1) Voorkom verspilling, verhinder onnodig gebruik 2) Gebruik duurzame (energie)bronnen 3) Gebruik eindige (energie)bronnen op een verstandige en doordachte wijze
Fig. 4.1.4
Gebouw, Wijk, Stad
UIT 1) Voorkom of minimaliseer afval 2) Doe aan hergebruik en recycling 3) Verbeter afval-processing
De 3-stappen strategie: “Trias Ecologica”.
Aangaande het minimaliseren van milieu-effecten moet evenwel voorkomen worden, dat de overige functies van een bouwwerk zoals: • constructieve veiligheid en stabiliteit • gebruikswaarde • comfort en esthetica uit het oog verloren worden. Dit houdt in dat met het streven milieuverantwoord te bouwen een nieuwe component aan het afweegproces is toegevoegd, die dit proces in niet onaanzienlijke mate kan compliceren. Om tot een inzichtelijk geheel van mogelijke milieu-effecten te komen, is het noodzakelijk iedere fase uit de bouwcyclus onder de loep te nemen. Men heeft in de gehele westerse wereld softwarepakketten vervaardigd om milieu-aspecten te kunnen afwegen. Hiertoe heeft men data verzameld over een groot aantal aspecten die meespelen bij milieuvervuiling. Het gaat dan om broeikasgassen (zie fig. 4.1.5), ozonlaagaantasting, verzuring, vermesting, uitloging van zware metalen en kankerverwekkende koolwaterstoffen
120
(vaak gechloreerd), uitputting van ruwe grondstoffen en energiedragers, geluidsbelasting, lichtvervuiling, afname biologische activiteiten, fijn stof belasting, geluidsbelasting (zie §:4.2). Deze aspecten zijn nog min of meer in getalsvorm uit te drukken (te kwantificeren) maar het wordt lastiger als het om kwalitatieve aspecten gaat zoals landschapsaantasting.
Zoals we dat gewend zijn: Poolijs, ijsschotsen en de daarbij behorende levende wezens in hun eigen habitat.
Zoals het kan worden: Geen poolijs meer en vele kunstgebieden lopen onder.
Fig. 4.1.5
Wat wordt het: houden we het bovenste plaatje aan, of wordt het het onderste plaatje? (Bron: Larasati, 2006).
In §:4.2 wordt dieper ingegaan op milieuproblemen. Hieronder volgt een opsomming van een aantal aspecten en gevolgen: Verontreiniging (Engels: pollution). Maatregelen dienen gericht te zijn op het verwijderen van de bron van verontreinigingen en op het schoonmaken van de geïnfecteerde grond, het grondwater en waterlopen, meren. Uitputting: Dit is een irreversibel proces en kan grote invloed hebben op toekomstige generaties. Aantasting van ecosystemen: met grote gevolgen voor het leefgebied van de flora en fauna (en hun verspreiding). Milieurisico’s: Door ons handelen kunnen calamiteiten optreden met grote gevolgen (dioxine-uitstoot bij explosies van chemische fabrieken, vervuiling van grond(water) door zware metalen, opeenhoping van giftige stoffen in dieren aan het einde van de voedselketen waardoor uiteindelijk de mens geïnfecteerd raakt. Sociale conflicten en geweld: (vanwege overbevolking, slechte economische vooruitzichten, dreigend tekort aan grondstoffen).
121
4.2
Milieukunde
4.2.1 Het milieu
Het begrip “milieu” kan gezien worden als het geheel van factoren dat inwerkt op mensen, planten en dieren. De biosfeer omvat het gehele complexe samenspel tussen de levende organismen op aarde (biotische delen) en het niet-levende milieu van water, bodem en atmosfeer (abiotische delen), zie figuur 4.2.1.
Fig. 4.2.1
De biosfeer, hydrosfeer, atmosfeer en lithosfeer (Uit: blz. 24, de Waal, Milieukunde, 1996).
In de biosfeer (al het levende materiaal) zijn verontreinigingen, overbevissing, uitputting van grond door overproductie, emissies van industrie en bevolking bedreigende factoren. Ook de introductie (en uitbreiding van het leefgebied) van niet-inheemse planten, dieren en insecten kan een bedreiging opleveren voor de van oudsher aanwezige populaties. De hydrosfeer (oceanen, meren en rivieren) heeft een volume van ongeveer 106 km3 waarvan 97% oceaan is. De rest is zoetwater of ijs. Bedreigingen voor de oceanen zijn: olierampen, het gedumpte nucleaire afval, rondrijvend plastic en troep, giftige antiaangroei verven op scheepshuiden. De atmosfeer (de lucht die de aarde omringt) warmt geleidelijk op, wat tot verandering van zeestromingen, het volume van de ijskappen en gletsjers en extremere klimaatsinvloeden (zwaardere regenval op bepaalde plekken en minder regenval op weer andere plekken, zwaardere stormen en cyclonen) zal leiden. De lithosfeer (de aardkorst) is niet in rust en beweegt nog steeds. Het gevolg zijn aardbevingen, vloedgolven en vulkanische activiteit. De mensheid heeft hier geen enkele invloed op. Men stelt dat een uitbarsting van Yellow Stone Park (in wezen een reusachtige vulkaan) de aarde in een diepe winter kan storten met als resultaat het uitsterven van een aanzienlijk deel van de planten- en dierenwereld. Al deze onderdelen reguleren en ontwikkelen elkaar in processen die plaatsvinden binnen kringlopen. Een kringloop is een cyclisch proces waarbij het begin gelijk is aan het einde. Een bekend voorbeeld is de waterkringloop: neerslag valt op de aarde en wordt via rivieren getransporteerd naar zee waar het verdampt en in de vorm van waterdamp (wolken) landinwaarts gaat en waar het tot neerslag condenseert. Zie fig. 4.2.2.
122
Fig. 4.2.2.
De waterkringloop. (Uit: p. 104 G. Masters, Introduction to Environmental Engineering and Science).
Andere bekende kringlopen zijn de biochemische kringlopen waarbij een scheikundig element uit het milieu wordt opgenomen, in één of meer organische verbindingen wordt ingebouwd, eventueel na afsterven van het organisme, daarna wordt vrijgelaten in het milieu; denk bijvoorbeeld aan de koolstof-, zuurstof-, zwavel- en stikstofkringlopen (zie fig. 4.2.3).
Fig. 4.2.3
De stikstofcyclus (Uit: p. 444, Teh Fu Yen, Environmental Chemistry, vol. A, 1999).
Dit samenspel van levende en niet-levende elementen kent een evolutie van miljarden jaren. Aan al deze zorgvuldig op elkaar afgestemde processen en elementen heeft de mens, op zich ook een biotisch deel van het milieu, allerlei “wezensvreemde” delen toegevoegd. Denk hierbij aan ondergrondse infrastructuur zoals kabels en riolen, bovengrondse infrastructuur als wegen, rails, vliegvelden, hoogspanningskabels en gekanaliseerde waterwegen, gebouwen, straling (gsm-netwerken, radio- en radargolven). Het menselijk handelen heeft geleid tot talloze kleine en grote en ook onomkeerbare veranderingen in natuurlijke kringlopen. Door de snel toenemende wereldbevolking en de snelle technologische ontwikkeling is de toevoeging van deze delen door de mens in een
123
zo hoog tempo gegaan dat er geen tijd meer was voor aanpassing. Milieuproblemen waren en zijn het gevolg. De overheid spreekt van een milieuprobleem “als er negatieve effecten (kunnen) optreden ten aanzien van waarden die aan het milieu en aan de te beschermen objecten in het milieu worden toegekend”, (neergelegd in het Nationaal Milieu Beleids Plan -NMP3-). Daarbij zijn er drie categorieën van effecten: 1. Effecten op de gezondheid, zowel van individuele mensen als van populaties van planten en dieren in ecosystemen. 2. Verlies van milieufuncties zoals de bodemvruchtbaarheid, ruimtebeslag, aantasting van gebouwen (effecten uit te drukken in geld). 3. Effecten op welzijn (die niet in geld zijn uit te drukken) zoals afname van de waardering van het landschap (door vermindering van variatie) en achteruitgang van de kwaliteit van de woonomgeving (bodemverontreiniging, stank, hinder, geluidsoverlast). Hierbij wordt gestreefd naar de afwezigheid van negatieve effecten. Een andere meer vooruitstrevende benadering zou zijn als men ook spreekt van een milieuprobleem als er geen positieve effecten zijn, met andere woorden de aanwezigheid van positieve effecten als frisse, schone lucht, natuurlijke geluiden, uitzicht etc. zouden als normaal moeten worden beschouwd. Hier zou het milieubeleid ook op gericht moeten zijn. Belangrijke thema’s zijn (die ook bij de LCA's terugkomen, zie hoofdstuk 5): • Verandering van klimaat: Broeikaseffect en aantasting van de ozonlaag, zie fig. 1.2 en 4.2.12. • Verzuring: Verontreiniging van lucht met verzurende stoffen en stoffen die aan de vorming van ozon op leefniveau bijdragen zoals zwavel (SO2), stikstofoxiden (NOx), ammoniak (NH3) en vluchtige organische stoffen (VOS). • Vermesting: Een overmaat van fosfaten en nitraten in grond- en oppervlaktewater ontregelt ecologische processen in water en bodem. Vermesting vormt een bedreiging voor drinkwaterbronnen met als gevolg aantasting van de biodiversiteit. • Verspreiding: Verontreiniging met stoffen, straling en organismen (milieugevaarlijk, radioactief, toxisch) van bodem, water, lucht en directe leefomgeving, hetgeen risico kan opleveren voor de menselijke gezondheid en voor ecosystemen. Het gaat om stoffen zoals dioxines, radon, gewasbeschermingsmiddelen, CFK’s, PCB’s, ammoniak en stikstofoxiden. • Verontreiniging van de bodem (ook de waterbodem): Het gaat hier om milieuvreemde stoffen die een risico vormen voor de gezondheid van de mens of het ecosysteem en soms ernstige ruimtelijke en economische gevolgen kunnen hebben. • Verwijdering: Preventie en verwijdering van afvalstoffen voornamelijk afkomstig uit de industrie (40%), de bouw (25%), consumenten (14%). Op dit moment wordt het 75% van het aanbod hergebruikt. • Verstoring: Dit heeft betrekking op milieuproblemen die de kwaliteit van de directe leefomgeving van mensen, dieren en planten bedreigen zoals geluid- en geurhinder, lichtvervuiling ’s-nachts, externe veiligheid en lokale luchtverontreiniging. • Verdroging: Heeft betrekking op de grondwatersituatie in gebieden met een natuurfunctie. Een tekort aan vocht voor de vegetatie en verandering in de samenstelling van water leidt tot aantasting van de kwaliteit van flora en fauna en landschap. • Versnippering: Het opdelen van grote natuurgebieden in kleine gebieden door de aanleg van infrastructuur, woonwijken enz. • Verspilling: Een duurzaam en efficiënt gebruik en beheer van natuurlijke hulpbronnen zoals energie, grondwater, delfstoffen, schone lucht en open ruimte is uiteraard van groot belang.
124
Een andere indeling van milieuproblemen is die in primaire en secundaire milieuproblemen: • Primaire milieuproblemen zijn een direct gevolg van het handelen van mensen: - vervuiling (van water, bodem en lucht) - uitputting (verdroging, uitputting van voorraden) - aantasting (ozonlaag, landschap). • Secundaire milieuproblemen zijn een indirect gevolg van de primaire problemen, zoals schade aan de menselijke gezondheid, aan planten en dieren en schade door functieverlies. Milieuproblemen doen zich voor op alle niveaus. Hierbij kan onderscheid gemaakt worden tussen de inmiddels van het eerste NMP bekende schaalniveaus: mondiaal, continentaal, fluviaal, regionaal en lokaal, zie fig. 4.1.1. Mondiaal gaat het bijvoorbeeld om de aantasting van de ozonlaag, het broeikaseffect, klimaatveranderingen en het verdwijnen van het tropisch regenwoud en de biodiversiteit.
4.2.2 Milieuproblemen De C02-problematiek
Koolstofdioxide is een gas dat vrijkomt in de atmosfeer bij bijvoorbeeld het stofwisselingsproces van levende organismen en bij vulkaanuitbarstingen, waarna het in een cyclus terecht komt die eindigt in sedimenten en kolen c.q. aardolie, -gas, zie fig. 4.2.4.
De vermelde hoeveelheden zijn in 1012 kg koolstof voor planten e.d. en in 1012 kg/jaar voor stofstromen.
Fig. 4.2.4
De koolstofcyclus (Uit: blz. 392, Masters, Introduction to Environmental Engineering and Science, 1991).
Tabel 4.2.1 geeft een overzicht van de totale hoeveelheden koolstof op aarde. Bossen spelen een belangrijke rol in het remmen van de toename van C02-concentrate in de atmosfeer. Bomen leggen door fotosynthese grote hoeveelheden CO2 vast en produceren zo grote volumes biomassa. De mens voegt daar echter veel aan toe door het gebruik van koolstofhoudende energiebronnen. (Wereldwijd ongeveer 6,4 Gigaton koolstof per jaar in de vorm van verstoken van kolen, aardolie en aardgas. Fig. 4.2.5 geeft de productie van CO2 weer in de USA). Hierdoor, en zeker in combinatie met de ontbossing, heeft de mens ingrijpende verandering teweeggebracht in de koolstofkringloop op onze planeet. Sinds de industriële revolutie (vanaf 1800) is de concentratie CO2 aanzienlijk gestegen (circa 25%) en neemt nog steeds toe, zie fig. 4.2.6.
125
Tabel 4.2.1 Voorkomen Sediment-en
Land Atmosfeer
Koolstof op aarde in (Bron: blz. 840, Teh Fu Yen, Environmental Chemistry, vol. 4B, 1999). Carbonaat Organisch koolstof Organisch koolstof CO2
1018 mol C 5100 1000 0,1 0,054
Voorkomen Oceaan CO2+H2CO3 HCO3CO32Dood organisch materiaal Levend organisch
1018 mol C 0,019 2,9 0,36 0,4 0,0007
Ondanks de forse beleidsinspanning is zelfs in Nederland de C02-emissie in de periode 1990 - 1996 met 7% gestegen. De uitstoot is wereldwijd voor circa 75% afkomstig van de geïndustrialiseerde landen. Wetenschappers, maar niet alle, claimen dat het broeikaseffect en de stijging van de gemiddelde temperatuur vooral wordt veroorzaakt door de uitstoot van koolstofdioxide, zie hieronder bij: “Broeikaseffect en klimaatveranderingen”. In 1991 publiceerden twee Deense wetenschappers een artikel waarin ze lieten zien dat er een verband was tussen de gemiddelde temperatuur op aarde en de zonne-activiteit. Dit leidde tot een fel wetenschappelijk dispuut over de gehanteerde aannamen en de rekenmethoden en andere wetenschappers concludeerden (na een correctie van de data na 1980) dat klimaatveranderingen niet alleen door zonne-activiteit konden worden verklaard. Woningen 11%
Elektriciteitsproductie 35%
Industrie 24%
Verkeer 30%
Fig. 4.2.5
Bronnen van CO2 emissie in de USA.
Fig. 4.2.6
Verloop van de CO2-concentratie in de atmosfeer vanaf 1700 (Uit: blz. 11, Remmerwaal, Milieugerichte Product Ontwikkeling; bron: RIVM Nota Product en Milieu, 1993).
126
Uitgaande van de veronderstelling dat broeikasgassen zoals CO2 een probleem voor onze maatschappij opleveren, dan kan de aanpak van dit probleem (en van andere mondiale en continentale problemen) slechts internationaal zijn. Het maken van internationale afspraken is echter moeilijk en zeker niet altijd voor alle landen bevredigend (zoals mocht blijken uit de milieutop in Rio de Janeiro en Kyoto). De EG is er inmiddels toe overgegaan om het bedrijfsleven emissierechten voor CO2 toe te kennen. Produceert een bedrijf meer dan is toegekend, dan dient het bedrijf de rechten van een ander bedrijf op te kopen of meer belasting te betalen. Aangezien niet alle bedrijven aan hun maximale CO2 uitstoot zijn toegekomen, is er een levendige handel in emissierechten ontstaan. Zie fig. 4.2.7a. Naar het zich nu naar aan laat zien, stijgt echter de CO2 uitstoot van de consumenten volgens het Milieu- en Natuur Planbureau (MNP) terwijl de zware industrie zich veel inspanningen getroost om hun CO2 uitstoot te verminderen, zie fig. 4.2.7b en c. De milieubelasting heeft zich in de laatste eeuw explosief ontwikkeld. Als we het verblijf van de mens op aarde gelijk stellen aan een dag en een nacht, dus 24 uur, dan is de milieubelasting ontstaan in de laatste vier seconden; een flits. Hoogste tijd dus voor duurzaamheid.
127
Fig. 4.2.7a
De CO2-problematiek: De markt voor broeikasgas. (Volkskrant 20 mei 2006).
128
Fig. 4.2.7b
De CO2-problematiek: Consumenten verpesten milieuwinst bedrijfsleven (Volkskrant 24 mei 2006).
Fig. 4.2.7c
De CO2-problematiek: CO2 uitstoot consumenten stijgt (Volkskrant 24 mei 2006).
Broeikaseffect en klimaatveranderingen
Het verschijnsel dat de gemiddelde temperatuur van de atmosfeer toeneemt ten gevolge van een verschuiving in de balans tussen opname en afgifte van warmte door de atmosfeer wordt broeikaseffect genoemd. Dit wordt onder andere veroorzaakt door een aantal menselijke activiteiten waarvan de uitstoot van CO2 (koolstofdioxide) die in de hogere luchtlagen terechtkomt, de belangrijkste oorzaak is; meer dan de helft van het effect wordt hieraan toegeschreven. Hierdoor blijft zonnewarmte langer in de lagere luchtlagen en warmt zo geleidelijk de aarde op. Ook emissies van CFK’ s (chloorfluorkoolstoffen) dragen hieraan bij: tot voor kort kwam dit veel in bouwproducten voor, zoals isolatiematerialen, schuimen (spuitbussen) en kitten, zie fig. 4.2.8. De CH4-productie is voor een belangrijk deel toe te schrijven aan veeteelt, rijstbouw en vuilstort.
129
stikstofdioxide andere CFK's 6% 7%
CFK's 11&12 17%
kooldioxide 55% methaangas 15%
Fig. 4.2.8
Bijdrage van broeikasgassen aan het broeikaseffect in 1990 (Bron: RIVM).
CO2 moleculen hebben een lange verblijftijd in de atmosfeer, waardoor ze over een lange periode het broeikaseffect kunnen bewerkstelligen, zie fig. 4.2.9.
Start met hoeveelheid = 100
Fig. 4.2.9
De afnamesnelheid van een hoeveelheid in de atmosfeer gebracht CO2 door natuurlijke processen. (Uit: Blz. 395, Masters, Introduction to environmental engineering and science).
De afgelopen eeuw is de gemiddelde temperatuur met 0,3 tot 0,6 graden gestegen. Er is nog steeds discussie of dit geheel is toe te schrijven aan het broeikaseffect; er zijn namelijk ook natuurlijke variaties. Wel is er een verband geconstateerd tussen de concentratie van koolstofdioxide en de gemiddelde temperatuur. Er wordt een wereldwijde opwarming van de aarde verwacht in het jaar 2100 van 1 tot 3,5 oC ten opzichte van 1990 (in de literatuur wordt ook het getal van 7oC genoemd). De effecten van een stijging van de gemiddelde temperatuur kunnen onder andere zijn: stijging van de zeespiegel omdat delen van de poolkappen op landmassa’s zullen smelten, heftiger stormen en cyclonen, aantasting van ecosystemen en veranderingen van allerlei natuurlijke processen zoals de opbrengst van voedingsgewassen (fig. 4.2.10 en 4.2.11). Dit alles zal niet zonder effect zijn op de infrastructuur en volksgezondheid.
130
Fig. 4.2.10
Broeikaseffect en het weer. (Uit een krantebericht in 2006).
Fig. 4.2.11
Warmt de Zuidpool op? (Uit NRC in 2006).
Er zijn ook wetenschappers die aangeven dat we nu eenmaal te maken hebben met natuurlijke processen van opwarmen en afkoelen. IJstijden en warme perioden wisselen elkaar voortdurend af, waarbij de perioden van opwarming in totaal (op geologische schaal) korter duren dan de ijstijdperioden. Het gaat dus om processen op enorme tijdschalen, tienduizenden jaren, en de vraag is of we met onze korte termijn maatregelen hier iets aan kunnen doen, (fig. 4.2.12, fig. 4.2.13). Geologisch gezien zouden we binnenkort een nieuwe ijstijd kunnen verwachten en deze wetenschappers stellen dat we nu op de piek van de klimaatopwarming zitten, die spoedig (nogmaals: op geologische tijdschaal) zal afbuigen naar afkoeling.
131
Linksonder: Volkskrant 27 mei 2006
Fig. 4.2.12
Broeikaseffect. Wat weten we?
132
Fig. 4.2.13 Uit een studieboek uit 1963: W. Hol, Inleiding tot de Waterbouwkunde. Sommige wetenschappers stellen dat als in de nabije toekomst een ijstijd start, de mensen dan wellicht erg blij zouden kunnen zijn met de CO2 die wij in de atmosfeer gepompt hebben. Een zeer belangrijk aspect bij onze huidige wijze van energiegebruik is echter dat onze energiebronnen eindig zijn en dat deze energieconsumptie samengaat met niet gewenste emissies, waardoor energiebesparing en vooral toepassing van duurzame energie toch van groot belang zijn, (fig. 4.2.14). Velen leven op zeeniveau en een stijging van dit zeeniveau kan verstrekkende gevolgen hebben voor kust- en eilandbewoners.
Auto’s blijven achter bij CO2-doelstelling BRUSSEL – nieuwe auto’s stoten te veel CO2 uit, concluderen Europese milieuorganisaties. De fabrikanten blijven daardoor achter bij hun beloftes aan de Europese Commissie. De wagens die in 2005 van de band rolden, stootten gemiddeld 160 gram CO2 per kilometer uit: 1% minder dan het jaar daarvoor. De voorgaande jaren verminderde de gemiddelde uitstoot ook met circa 1 procent. Met dit tempo is het zeer onwaarschijnlijk dat de autofabrikanten het doel van 140 gram in 2008 halen. (ANP)
Fig. 4.2.14
Bericht in de Sp!ts 20 april 2006.
133
Mede gezien de veronderstelde korte termijn effecten die de stijging van de gemiddelde temperatuur ten gevolge kan hebben, stellen diverse wetenschappers dat het raadzaam is om de bijdrage door menselijke activiteiten te minimaliseren, fig. 4.2.15.
Fig. 4.2.15
Discussies en overtuigingen alom. Wie heeft gelijk? Ingezonden brief in Natuur, Wetenschap & Techniek, nr. 6, juni 2006.
134
Het gat in de ozonlaag Al het leven op de aarde wordt beschermd door een ozonlaag in de hogere atmosfeer die het grootste deel van de schadelijke UV-straling tegenhoudt. In de hogere luchtlagen (10 tot 50 kilometer boven de aarde) neemt de concentratie ozon momenteel af, plaatselijk zeer snel (regio Australië). Dit vindt plaats onder invloed van gechloreerde-fluoro-koolstoffen (Engels: chlorofluorocarbons - CFCs -; Nederlands: - CFK’s -), bijvoorbeeld in PURschuim, koelvloeistoffen, sommige isolatiematerialen), halogenen (brandblusmiddelen) en methylbromide (ontsmetting gebouwen en tuinbouwgrond), zie fig. 4.2.16. Door het “gat” in de ozonlaag kan meer schadelijke UV-straling direct het aardoppervlak bereiken. Hierdoor neemt onder andere de kans op huidkanker toe en kunnen er negatieve gevolgen zijn voor ecosystemen (op land en onder water) en op landbouwgewassen en materialen. Gechloreerde fluorkoolstoffen zijn niet door de natuur gemaakt, maar door de mens. Naast dat het broeikasgassen zijn, breken ze ook ozon hoog in de atmosfeer af (door een energetisch foton komt chloor vrij uit het CFK dat daarna het ozon afbreekt). De belangrijkste chloorfluorkoolstoffen zijn: CFCl3 (CFC-11) en CF2Cl2 (CFC-12). Ze zijn onoplosbaar in water. CFC-11 heeft een verblijftijd van 6 - 110 jaar in de atmosfeer, CFC-12: 55 tot 400 jaar. Men kent deze producten onder de verzamelnaam “freon”, hetgeen een handelsnaam was van DuPont. Freons zijn zeer stabiel en worden zeer slecht afgebroken in de atmosfeer, zie fig. 4.2.17. Zelfs na de volledige uitbanning van deze stoffen, zal men nog tot ver voorbij het jaar 2125 freons in de atmosfeer terugvinden (en hun ozonafbrekende werking moeten ondergaan). Overige 10%
Deodorant 25%
Koelkasten 8% Air conditioning 12%
Kunststofschuimen 26%
Oplosmiddel 19%
Fig. 4.2.16
De toepassingen van gechloreerde fluorkoolstoffen voor het verbod op deze stoffen.
Gechloreerde-fluorkoolwaterstoffen (Engels: hydrochlorofluorocarbons - HCFCs -) zijn minder stabiel dan freons en daardoor is er veel minder kans dat ze de stratosfeer bereiken. Hun “ozone-depletion potential” is daardoor slechts 2 tot 5% van die van de freons. De modernere fluorkoolwaterstoffen (Engels: hydrofluorocarbons - HFCs -) bevatten geen chloor en zijn daardoor niet in staat om de ozonlaag af te breken. Door de uitstoot van NOx uit elektriciteitscentrales en het verkeer en door koolwaterstoffen (ook afkomstig van het verkeer en van diverse oplosmiddelen), neemt de ozonconcentratie in de lagere luchtlagen juist toe. Ook dit is ongezond; het veroorzaakt luchtverontreiniging. De emissies van de stoffen die de ozonlaag aantasten zijn de laatste jaren in Nederland sterk gedaald, onder andere door het succesvolle beleid ten aanzien van CFK’s. De emis-
135
sies van HCFK’s en HFK’s (CFK-vervangers) stijgen echter snel. Deze tasten de ozonlaag weliswaar nauwelijks aan maar zijn wel sterke broeikasgassen, zie fig. 4.2.18.
Fig. 4.2.17
De geringe afbraaksnelheid van CFC-12 in de atmosfeer. (Uit: Blz. 421 Masters, Introduction to environmental engineering and science).
Fig. 4.2.18
Broeikaseffect (global warming) en afname ozon (ozone-depletion). Uit: Blz. 418, Masters, Introduction to environmental engineering and science.
Vraag 4.2.1
Broeikasgassen.
a) Welke van de volgende gassen zijn broeikasgassen: NO, CO, NO2, Cl2, H2, Ne. Antwoord: CO, NO, NO2 (polaire moleculen). Cl2, H2 en Ne zijn IR-inactief. b) Welke is het meer effectieve broeikasgas, CO of H2O? Antwoord: H2O (maar een CO2-molcuul verblijft aanzienlijk langer in de atmosfeer na aanmaak dan een H2O-molecuul).
136
Verzuring Continentaal speelt het bekende verschijnsel zure regen. Dit wordt vooral veroorzaakt door emissies van SO2, NOx (zie fig. 4.2.19) en NH3 uit de industrie, het verkeer en de landbouw. De belangrijkste bronnen van verzuring zijn de landbouw (36%), verkeer (32%) en industrie (inclusief raffinaderijen 20%). Nederland “exporteert” veel meer verzurende stoffen naar het buitenland dan er “ingevoerd” worden. De via het verkeer, de industrie en de landbouw uitgestoten gassen komen in de lucht terecht waar ze schade kunnen toebrengen aan bomen en gebouwen (via opname in vochtdruppeltjes bijvoorbeeld). Onder invloed van zonlicht kunnen andere zure schadelijke stoffen ontstaan; met de stofdeeltjes en vochtdruppeltjes komen ze weer op de bodem terecht. De zure regen vergiftigt planten, bomen en meren. In de jaren zeventig was de verzuring van meren in Zweden en de V.S. zo groot dat men met kalktoevoegingen in de meren de pH omhoog moest brengen.
Fig. 4.2.19
Stikstofoxide vervuiling boven Europa.
Vermesting
De meeste stikstof (N) in oppervlaktewater komt via rivieren uit het buitenland. De stikstof in bodem en water komt vooral uit de landbouw (circa 84 % in 1995). Hierdoor moeten de drinkwaterbedrijven veel moeite doen om het nitraat uit het drinkwater te halen. Een overmaat van stikstof, fosfor en kalium kan het natuurlijk evenwicht verstoren met als gevolg een vegetatieverandering. Voor fosfaat (P), dat aanleiding is tot explosieve algengroei, is de landbouw de belangrijkste bron. Deze algen zullen (vooral bij afsterven) zuurstof aan het water onttrekken, waardoor massale vissterfte op kan treden.
Verspreiding en zware metalen Prioritaire stoffen zijn stoffen die in het milieu een meer dan verwaarloosbaar risico opleveren voor mens of ecosysteem en een aantal van deze stoffen mag niet meer in het milieu verspreid worden: Voor acht van de 49 vastgestelde prioritaire stoffen bestaat inmiddels een verbodsbepaling (zoals asbest, CFK’s, PCB).
137
Voor de zware metalen zink, lood en koper kan het beleidsstandpunt van de overheid (milieu-kwaliteitsnorm) nog naar aanleiding van adviezen van de Gezondheidsraad gewijzigd worden. Verspreiding van zware metalen komt o.a. uit verkeer (30%) en raffinaderijen (29%). De verontreiniging van van zware metalen van de bodem en het water (bijvoorbeeld uit bouwmaterialen en via industriële processen) kan voor mens en dier schadelijke gevolgen hebben omdat de effecten van een aantal van deze metalen cumulatief zijn. Ze stapelen zich op in bepaalde organen en dit wordt via de voedselketen versterkt. Vooral cadmium, lood en kwik hebben een hoge toxiciteit (als er meer in het weefsel wordt opgenomen dan het lichaam nodig heeft). Sommige wetenschapperen stellen dat het Romeinse rijk mede ten gronde is gegaan aan loodvergiftiging. Koper komt in het oppervlaktewater voor als Cu2+ en Cu(OH)-1. Men kan de toxiciteit van een zwaar metaal uitdrukken in die van de toxiciteit van een andere stof. Bijvoorbeeld: 1 kg Cu2+ is even toxisch als 1095 kg 1,4-dichlorobenzeen. Een 5 Eurocentmuntje is in zoet water even toxisch als 3 liter benzeen. Het bouwstoffenbesluit stelt een limiet aan de hoeveelheid zware metalen die uit onze bouwmaterialen in een periode van 100 jaar in het grondwater terecht mogen komen.
Verdroging Waterrijk Nederland verdroogt. De omvang van het verdroogde landbouwgebied in Nederland werd in 1996 geschat op 42400 ha. Belangrijke oorzaken zijn het optimaliseren van de waterhuishouding voor de landbouw (60%), het inrichten van woongebieden, het onttrekken van grondwater voor drinkwater (20%), industriële toepassingen (8%) en beregening van cultuurgronden.
Milieu en gezondheid Uit risico-evaluaties en andere situaties is gebleken of aannemelijk geworden dat bepaalde milieuverontreinigende stoffen negatieve effecten op de gezondheid hebben. Dit betreft onder andere: UV-straling, ioniserende straling, smog, micro-organismen, geluid, stank, stikstofdioxide, benzeen, vocht en PAK’s (polycyclische aromatische koolwaterstoffen). Op dit gebied is echter nog veel onbekend, een groot aantal stoffen is nog nooit op dit aspect onderzocht. Bovendien zijn er aanwijzingen dat cocktaileffecten (het gelijktijdig optreden van blootstelling aan meerdere stoffen) groot kunnen zijn. De relatie tussen milieu en gezondheid is complex omdat er ook veel andere factoren van invloed zijn op de gezondheid, zoals leefstijl, voedsel, sociale omgeving, werkomgeving (zogenaamde exogene factoren) en de erfelijke constitutie, geslacht en leeftijd (zogenaamde endogene factoren). Een belangrijke indicator voor gezondheidseffecten is functiestoring of functievermindering (bijvoorbeeld hoge bloeddruk, verminderde longfunctie). Dit kan leiden tot blijvende gezondheidsschade. Een andere indicator is hinder. Hinder kan samengaan met fysieke verschijnselen zoals hoofdpijn, misselijkheid, irritaties van slijmvliezen, ogen, keel en huid. De milieukwaliteit op lokaal niveau ten slotte is voor de meeste mensen herkenbaar en direct voelbaar. Denk hierbij aan geluidshinder ten gevolge van verkeer, industrie en buren, luchtverontreiniging (smog), stankhinder, binnenmilieuproblemen (vocht, schimmel, asbest, luchtkwaliteit voor carapatiënten etc.). Op fluviaal niveau is natuurlijk de vervuiling te vinden ten gevolge van lozingen, van met name de industrie, die zich via de grotere rivieren verspreidt tot in de Noordzeekust en het Waddengebied. Hierdoor worden belangrijke ecosystemen aangetast. De aantasting van het milieu op regionaal niveau bestaat vooral uit bodemvervuiling (mest, zware metalen uit bestrijdingsmiddelen, storten van afval), grondwatervervuiling en verdroging door drinkwaterwinning. Dit vormt ook een bedreiging voor natuur en landschap. Door de vervuiling van de atmosfeer zal (mede ook door de invloed van de hoeveelheid fijn stof in de atmosfeer)
138
de levensverwachting van de inwoners (en de bossen) in de vervuilde gebieden lager zijn dan die in schonere gebieden, zie hieronder en fig. 4.2.19. Fig. 4.2.20 geeft een overzicht van mogelijke verstoringen op de diverse niveaus van onze leefsystemen.
Fig. 4.2.20
Effecten op de diverse niveaus bij onze leefsystemen (Bron: Deel B, hoofdstuk 10, blz. 43 van TU-dictaat "Textbook in Industrial Ecology", Febr. 2005).
Verspillend energiegebruik
Nederland scoort hoog als het gaat om energiegebruik per hoofd van de bevolking. Van het totale energiegebruik in Nederland wordt circa 8% gebruikt in de bouw (als sector); circa 35% wordt gebruikt in gebouwen ten behoeve van verwarmen, ventileren en koelen. Door dit energiegebruik dreigen onze fossiele brandstoffen (kolen, olie en gas) uitgeput te raken. Naast de schadelijke emissies bij verbranding (CO2 en NOx) dus nog een reden om zuiniger om te gaan met energie en om meer schone duurzame energie te gaan toepassen zoals actieve en passieve zonne-energie (oriëntatie, serres, glaskappen, zonneboilers, fotovoltaische cellen), windenergie en energie uit biomassa. De gevolgen voor mens en milieu van onze bouwwijze en het beheer van gebouwen, zoals wij dat voor kort gewend waren, komt op verschillende manieren naar voren, zowel direct als indirect. Het gebruik, onderhoud en sloop van de bestaande gebouwen in Nederland (o.a. ruim 6 miljoen woningen, 50.000 kantoorgebouwen) leidt tot een hoog energiegebruik, gebruik van milieubelastende materialen, vaak van slechte kwaliteit van het binnenmilieu, onnodig gebruik van drinkwater, sloopafval etc.
Uitputting van grondstoffen Grondstoffen zijn te onderscheiden in: - mineralen (bijvoorbeeld aluminium, fosfor, ijzer, silicium), - energiedragers (aardgas, aardolie, bruinkool, steenkool, uranium), - biologische voorraden (fruit, bomen, groenten, dieren), - abiotische grondstoffen (lucht, bodem, water). Men spreekt ook over hernieuwbare grondstoffen en niet-hernieuwbare grondstoffen. Onder hernieuwbare grondstoffen verstaat men de biologische grondstoffen, zoals hout, vis, vlas, enz. Door overbevissing en ontbossing dreigt ook hier uitputting. Ook de niet-
139
hernieuwbare grondstoffen zoals steenkolen, aardolie en aardgas zullen op afzienbare tijd uitgeput raken (de laatste twee veel eerder dan de eerste). Dit wordt een probleem als men in de toekomst niet in staat is om van het grootschalige gebruik van aardolie en aardgas over te schakelen op andere energiedragers. Het gebruik van elke hulpbron is volgens het derde nationale milieuplan (NMP-III) in principe terug te brengen tot de drie sleutelvoorraden materialen, energie, biodiversiteit, die onderling van elkaar afhankelijk zijn. Voor maatschappelijke activiteit zal altijd een beroep worden gedaan op hulpbronnen. Daarom is een drastische vergroting van de efficiëntie van gebruik van energie en grondstoffen noodzakelijk. Uitputting en vervuiling zijn, zoals vermeld, niet egaal verspreid over de aarde. In Hoofdstuk 2 is ingegaan op de ecologische voetprint (Engels: Ecological footprint, fig. 2.1.2), die een goede indicator is voor duurzame ontwikkeling. Het gaat hierbij om een index die op een kwantitatieve wijze de levensstijl van landen aangeeft. De index is niet aangegeven in geldeenheden, maar in behoefte aan oppervlakte om een bepaalde levenswijze in stand te houden in verband met consumptie van producten en diensten en de toepassing van bronnen en de productie van voedsel en voedingsstoffen en afval. Tabel 4.2.2 geeft de in 1997 berekende ecologische voetafdruk (getallen omgerekend naar % t.o.v. de USA).
Tabel 4.2.2
USA Australië Canada
De ecologische voetafdruk relatief t.o.v. de Verenigde Staten (zoals berekend in 1997. Bron: Wackernagel e.a., Sharing Nature's Interest: Ecological Footprints as an Indicator of Sustainability, 2000. USA: 10,3 ha per capita). 100% 87% 75%
Rusland Zweden Duitsland
58% 57% 51%
Nederland Engeland Japan
51% 50% 42%
China Pakistan Bangladesh
12% 8% 5%
De afmeting van de ecologische voetafdruk hangt bijvoorbeeld af van: - De technologische, economische en sociale ontwikkeling en de levensstijl - De hoeveelheid van gebruikte bronnen Het idee achter de ecologische voetafdruk is dat men meteen kan zien of een bepaalde natie meer land gebruikt dan het eigen landoppervlak. Uit de berekening bleek dat de geindustrialiseerde landen een grotere voetafdruk hebben dan hun grondgebied groot is. De ontwikkelinglanden daarentegen, hebben een voetafdruk die kleiner is dan hun grondgebied. Om inkomsten te genereren, exporteren deze landen hun grondstoffen en producten. De gemiddelde ecologische voetafdruk per persoon op aarde is 2,8 hectare. Dit is veel meer dan de geschatte beschikbare oppervlakte voor bio-capaciteit (roofbouw dus?). In andere woorden: We gebruiken een oppervlakte die groter is dan de toekomstige generaties zullen hebben, en dat betekent dat onze levensstijl niet duurzaam is. Wetenschappers geven echter aan dat er een aantal nadelen aan de ecologische voetafdruk kleeft (zie Karel Mulder, Sustainable Development for Engineers, 2006): - De berekening van de oppervlakte is niet zo accuraat - Niet alle sociale kosten zijn betrokken bij de berekening van de indicator (we willen te slotte ook ons werelderfgoed beschermen, en daar zijn kosten aan verbonden) - Het gaat om één indicator die vele aspecten moet samenvatten, waardoor niet alles goed beschreven kan worden.
De kwaliteit van het binnenmilieu
De kwaliteit van de woon- en werkomgeving heeft een directe invloed op gezondheid en welzijn van de mensen. Met name na de energiecrisis van de jaren 70 is dit bij woningen manifest geworden. De kwaliteit van de binnenlucht werd slechter door de beperkte ventilatie, waardoor andere problemen zoals schimmel, huisstofmijt en emissies van bouwmaterialen (denk aan de formaldehyde uit spaanplaat) duidelijker naar voren kwamen. In een
140
groot aantal woningen worden de milieureferentiewaarden fors overschreden: onder andere op het gebied van burenlawaai (80%), stof (60%), vochtproblemen (15%). In totaal ervaart 40% van de Nederlandse bevolking ernstige hinder door geluidsoverlast. Het fenomeen Sick Building Syndrome heeft in de 80-er jaren de slechte kwaliteit van het binnenmilieu in kantoorgebouwen bloot gelegd: circa 50% van de werknemers is ontevreden over het binnenklimaat (met name te warm in de zomer en slechte luchtkwaliteit) en circa 20% heeft gezondheidsklachten. Dit leidt niet alleen tot vermindering van welzijn maar ook tot ziekteverzuim en vermindering van productiviteit. Ook de realisatie van nieuwe gebouwen veroorzaakt milieuproblemen. Dit zit in de hele keten: winning van grondstoffen (aantasting van landschap, uitputting), vervoer (energie, emissies), fabricage van bouwmaterialen (emissies, geluid, afval), bouwrijp maken, het bouwproces (afval) en natuurlijk het gebruik van deze nieuwe gebouwen.
De “fijnstof”-problematiek en wintersmog Door uitstoot van dieselmotoren, de industrie, het slijten van autobanden e.d. komen er zeef fijne stofdeeltjes in de lucht terecht. Deze stofdeeltjes kunnen gezondheidsproblemen veroorzaken, zie fig. 4.2.21. Via wettelijke maatregelen dienen de EG-landen zorg te dragen dat het gehalte aan fijn stof beneden bepaalde niveaus blijven. Dit kan consequenties hebben voor onze bouwactiviteiten omdat bij iedere grootschalige bouwactiviteit gekeken moet worden naar de consequenties voor het fijnstofgehalte. Vooral in de winter kan er sprake zijn van smogvorming (vanwege de toename van de zwavel- en roetdeeltjes) in de lucht. De fijnestofdeeltjes hechten zich aan zeer kleine druppeltjes (aerosolen) en dragen samen met stikstofoxiden bij aan dit effect. Volgens het Milieu- en Natuur Planbureau (NMP) blijkt in 2006 het fijnstofprobleem veel minder groot te zijn dan in de afgelopen jaren werd aangenomen, zie fig. 4.2.22. In Nederland hebben we verder te maken met zeezoutdeeltjes die in belangrijke mate bijdragen aan het fijnstofgehalte in de kuststreken. Van de EG heeft Nederland toestemming om dit zoutgehalte niet bij de berekeningen te betrekken.
Fig. 4.2.21
Fijnstof en gezondheid. Uit Volkskrant 20 mei 2006. Interview met prof. dr. M. Drent.
141
Mooi toch, maar let op het jaartal. Kunnen we met onze rekenmodellen, met de gebezigde aannamen en onzekerheidsmarges, wel dergelijke berekeningen uitvoeren met enige betrouwbaarheid?
Fig. 4.2.22
Fijnstof. Uit Volkskrant 24 mei 2006.
Radioactiviteit uit onze bouwmaterialen
We ondergaan radioactieve straling uit de kosmos en uit aarde. Ieder lichaam of voorwerp zendt straling uit. In Nederland komt een belangrijk gedeelte van de straling uit de grond via radongassen. Ook de bouwmaterialen vertonen stralingsactiviteiten. Het niveau van straling uit bouwmaterialen mag binnenshuis niet een bepaalde waarde overschrijden. In principe ontstaat het probleem omdat via radioactief verval in de grond en in bouwmaterialen radongas ontstaat. Dit gas kan door poriën diffunderen naar de open ruimte en zich hechten aan druppeltjes of stofdeeltjes in de lucht. Als wij deze deeltjes inademen, dan kan als zo’n radondeeltje vervalt, de doorbij gepaard gaande straling ons longweefsel beschadigen. Het is dus van belang om kruipruimten goed te laten ventileren zodat de radongassen naar buiten ontsnappen en niet in de woning terechtkomen. Van even groot belang is een goede ventilatiemogelijkheid in onze woon- en kantoorruimten, zodat de radongassen de woonruimte kunnen verlaten voordat ze vervallen.
142
4.3
Milieu en bouwen
Enkele belangrijke milieufeiten voor de bouw zijn hier op een rijtje gezet: • productie van bouw- en sloopafval (14 miljoen ton per jaar) en opslag en verbranding van een deel daarvan; • gebruik van steeds schaarser wordende grondstoffen (per jaar 150 miljoen ton); • gebruik van niet duurzaam geproduceerd (tropisch) hout; • gebruik van milieubelastende stoffen (asbest, CFK’s, VOC’s, zware metalen); • verspillend energie-. en watergebruik; • emissies van CO2 en andere gassen, onder andere door verbranding van fossiele brandstof voor verwarming; • emissies uit bouwmaterialen zoals radon (vooral beton) en VOS (verven); • verslechterde kwaliteit van de woon- en werkomgeving. Door de slechte milieukwaliteit van gebouwen zijn verschillende vormen van investeringsverliezen opgetreden zoals structurele leegstand, hoge reconstructiekosten en verpaupering van woonwijken. De grootschalige projecten van rond de eeuwwisseling, zoals de verdergaande VINEXoperatie, zal een dreigend tekort aan woningen moeten opvangen; de komende jaren zullen nog 60.000 woningen per jaar gebouwd worden (tot een totaal van ruim 7 tot circa 8 miljoen woningen in 2030): In de periode tot 2030 zullen 605.000 tot 810.000 woningen gesloopt worden en vervangen door nieuwbouw. Ook volgens het langetermijnperspectief Duurzaam Bouwen (1998) zullen de bouwactiviteiten en de GWW-sector stijgen met 20 tot 30%. Andere activiteiten zoals uitbreiding van bedrijventerreinen, infrastructurele werken, de uitbreiding van Schiphol, uitbreiding Rotterdam Mainport, revitalisatie van naoorlogse wijken (renovatie, sloop/nieuwbouw) etc., zullen ondanks het milieubeleid bijdragen aan de milieubelasting. Deze aspecten zullen dan ook dwingen tot een duurzame aanpak van vastgoedontwikkeling, zoals die noodzakelijkerwijs op gang zal moeten komen. Het is duidelijk dat een groot deel van de toekomstige milieubelasting reeds in de initiatieffase en het ontwerp vastgelegd wordt. Om echte duurzame ontwikkelingen in de bouw tot stand te brengen zullen we het niet alleen beter moeten doen, maar ook anders moeten doen. En we moeten beginnen om in de plan- en besluitvormingsprocessen ook de tijd te nemen voor duurzaamheid. Voor de Nederlandse situatie zijn de volgende maatschappelijke achtergrondontwikkelingen van belang voor de omvang van de milieudruk. • de demografische ontwikkeling; • de economische ontwikkeling; • de technologische ontwikkeling; • de sociaal-culturele ontwikkeling. Demografische ontwikkeling Bij de demografische ontwikkelingen is de verwachte toename van de bevolking in de komende decennia van belang. Prognoses van het CBS (1992) wijzen erop dat de Nederlandse bevolking zal groeien tot ongeveer 16 miljoen omstreeks 2000 en tot 17 miljoen omstreeks 2020. Pas na 2030 zal de groei stoppen. Deze toename is vooral een gevolg van immigratie. Wereldwijd variëren de prognoses over de toename van de wereldbevolking nogal, maar het aantal van 9 à 10 miljard wereldburgers in het jaar 2040 is in diverse scenario’s als een “middenvariant” opgenomen. Ook andere demografische ontwikkelingen zijn van belang vanwege hun effecten: verdunning van de huishoudens door individualisering, emancipatie en vergrijzing. De mobiliteitsbehoefte bijvoorbeeld is in de afgelopen jaren mede toegenomen door individualisering en emancipatie.
143
Economische ontwikkeling De economische ontwikkeling heeft een grote invloed op de ontwikkeling van de milieudruk. Het streven naar economische groei is tot nu toe een belangrijk uitgangspunt geweest voor diverse regeringen. De economische groei is daarbij uitsluitend gemeten in termen van welstand (het Bruto Nationaal Product) en niet in termen van de achteruitgang van milieu en water. In de jaren zeventig kwam het begrip selectieve economische groei naar voren om aan te geven dat niet alle groei zozeer gewenst was vanuit milieuoogpunt en dat werkgelegenheid niet ten koste van alles mocht gaan. Voor de economische ontwikkeling is de internationalisering van productie en handel van groot belang (bijvoorbeeld de GATT), alsnog de schaalvergroting van productie en handel. Deze tendensen betekenen dat onze welvaart sterk wordt beïnvloed door ontwikkelingen in de EU en in de wereldhandel. Technologische ontwikkeling De technologische ontwikkeling is zowel voor de welstand als voor het “metabolisme” van de maatschappij van belang. De technologische ontwikkeling is sterk verbonden met de stand van de wetenschap in het algemeen en de ontwikkeling van de industrie. Technologie kan milieuproblemen creëren, maar ze ook helpen oplossen. Zo is de gemiddelde toename van de efficiëntie in het gebruik van grondstoffen (waaronder energiedragers) in West-Europese landen in de periode 1973 - 1990 1,1% per jaar geweest. Afhankelijk van onder andere politieke ontwikkelingen op de grondstoffenmarkt kan dit percentage hoger worden. Omdat technologie ook milieuproblemen kan scheppen (denk aan persistenten uit de chemische industrie en mogelijke risico’s van biotechnologie), is technologisch aspectenonderzoek (technology assessment), ook vanuit milieuoogpunt zinvol. Sociaal-culturele ontwikkeling Ook de sociaal-culturele ontwikkeling van de maatschappij heeft invloed op de ontwikkeling van de milieudruk. Het stelsel van gangbare normen en waarden houdt verband met de grondhoudingen en dus met de perceptie van de milieuproblematiek en de bereidheid het gedrag aan te passen in milieu- en natuurvriendelijke richting. Deze verschuivingen kunnen leiden tot institutionele veranderingen (bijvoorbeeld verandering van het belastingstelsel en invoering van een milieutoets bij beleid). Normen en waarden kunnen invloed uitoefenen op de leefstijl van individuen. Een sterke differentiatie van leefstijlen, die gepaard gaat met individualisering, noodzaakt de overheid tot een goed overdenken van het soort milieumaatregelen dat men wil toepassen. Het streven naar volledige werkgelegenheid heeft ook consequenties voor de ontwikkeling van de milieudruk aangezien dit streven meestal gekoppeld wordt aan economische groei. Tenslotte zijn de politieke ontwikkelingen en verhoudingen in de EU en de wereld van groot belang. Indien een effectief milieubeleid binnen de EU wordt geblokkeerd door bepaalde staten, zal dat bij een vrij economisch verkeer ongunstig zijn voor de ontwikkeling van het nationale milieubeleid.
Mate van invloed op het milieu
De mate waarin deze achtergrondfactoren van invloed zijn (positief of negatief) op de aard en omvang van milieueffecten van verschillende maatschappelijke activiteiten is gedeeltelijk nog moeilijk te traceren. Voor verkeer en vervoer bijvoorbeeld zijn vooral de economische ontwikkeling en de sociaal-culturele ontwikkeling van belang. Deze hebben eerder een negatieve dan positieve invloed op de milieueffecten. De ecologische ontwikkelingen hebben de laatste jaren vaak een positieve uitwerking op milieueffecten (zuiniger motoren, geregelde driewegkatalysator, telematica, verbetering van hergebruikmogelijkheden onder invloed van milieueisen en dergelijke).
Bronnen en effecten, soorten milieubelasting
Menselijke activiteiten leiden tot drie soorten milieubelasting: • het verontreinigen van het milieu met voor dat milieu vreemde stoffen, zoals zware
144
metalen in rivieren; het uitputten van schaarse grondstoffen of materialen; het aantasten van de omgeving, bijvoorbeeld door afbraak en versnipperingvan de bestaande natuur; Er is bij deze activiteiten sprake van een bron die via een overdrachtsweg leidt tot een effect.
• •
Milieuproblemen kunnen op verschillende geografische schalen optreden. Aanvankelijk speelden milieuproblemen op lokale en regionale schaal (geluidshinder, stank, regionale waterverontreiniging, huishoudelijk afval). Tegenwoordig heeft de mens ook te maken met milieuproblemen op continentale schaal (verzuring, verspreiding van milieuverontreinigende stoffen) en op mondiale schaal (verandering van het klimaat, aantasting van de ozonlaag). Ook op het niveau van stroomgebieden (fluviale schaal) zijn er milieuproblemen: ophoging van milieuverontreinigende stoffen, de verspreiding van diverse afvalstromen, onder andere leidend tot vermesting. Brongerichte milieumaatregelen verdienen de voorkeur boven effectgerichte maatregelen. Soms zullen economische factoren de effectgerichte maatregel op korte termijn aantrekkelijker maken. Soms zal een brongerichte maatregel echter worden voorgeschreven. Brongerichte maatregelen zijn: • emissiegerichte maatregelen: toegevoegde technologie waarmee emissies en afvalstromen worden gereduceerd zonder de processen zelf te wijzigen; • volumegerichte maatregelen: juridische en organisatorische maatregelen, waarmee de volumes van grondstoffen en producten worden gereduceerd zonder de processen zelf te wijzigen; • structuurgerichte maatregelen: structurele wijzigingen van technologische aard of anderszins die de processen van productie en consumptie wijzigen. De volumes van grondstoffen en producten kunnen hierdoor indirect wijzigen.
Milieueffecten
De milieu-ingrepen in de vorm van verontreiniging, uitputting en/of aantasting leiden tot milieueffecten. Milieuproblemen kunnen worden beschouwd: • naar milieucompartiment: bodem, water, lucht; • naar milieuthema: zoals verzuring, vermesting, verdroging, verstoring en klimaatverandering; • naar milieuaspecten aansluitend op de ingrepen: dus de vervuilingsgraad, voorraad grondstoffen en biologische diversiteit; • via integraal ketenbeheer: beschouw het product van de wieg tot het graf; dus vanaf de grondstofwinning via de fabricage, het gebruik en het afdanken van het product, inclusief hergebruik, recycling en afvalverwerking. Effectgerichte milieumaatregelen worden genomen met het doel om de milieueffecten in te dammen. Deze kunnen nadelig zijn ten opzichte van brongerichte maatregelen bijvoorbeeld omdat de bron meerdere effecten veroorzaakt, of omdat er onzekerheden kunnen bestaan over de oorzaak-gevolg keten, of omdat er sprake is van onomkeerbare effecten.
Effecten van milieuverontreiniging op de volksgezondheid De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) verstaat onder gezondheid: “een algemeen fysiek, psychisch en sociaal welbevinden en niet alleen de afwezigheid van ziekte of gebrek”. De relatie tussen milieuverontreinigingen en gezondheid is nogal complex. Een belangrijke oorzaak is het grote aantal exogene en endogene factoren dat de gezondheid van de mens beïnvloedt. Tot de exogene factoren behoren naast milieukwaliteit de voedselkeuze, de leefwijze (zoals roken, drinken en sport), de sociale omgeving en de werkomgeving. Tot de endogene factoren behoren de erfelijke constitutie met bijvoorbeeld gevoeligheid van be-
145
paalde organen of voor bepaalde stoffen (allergieën) en de leeftijd. Uit Nederlandse statistieken blijkt dat de levensverwachting van Nederland deze eeuw met 35 - 40% is toegenomen. Gemiddeld zal men 10 tot 20 levensjaren met beperkingen door ziekte of invaliditeit doorbrengen. Voor andere belangrijke gezondheidsindicatoren, zoals het voorkomen van ziekten, zijn geen overzichten beschikbaar. In milieuepidemiologisch en toxicologisch onderzoek worden meer specifieke gezondheidsindicatoren bestudeerd, vaak bij proefdieren. Een belangrijke indicator is de functiestoornis of de functievermindering. Voorbeelden zijn: hoge bloeddruk, verminderde longfunctie en storingen in het immuunsysteem. Dergelijke functiestoornissen kunnen onomkeerbaar zijn, verergeren of blijvend worden. Een andere indicator is irritatie en hinder. Soms kan hinder samengaan met fysieke verschijnselen zoals hoofdpijn, misselijkheid, hoesten en huidirritaties. Hinder veroorzaakt door bijvoorbeeld verkeerslawaai, stankoverlast van een industrie, maar ook het zien van een rookpluim, in combinatie met angst voor de bijkomende gevolgen zoals bijvoorbeeld luchtverontreiniging of een industriële ramp, kan bij bepaalde personen fysieke symptomen oproepen. Er is dan een grote variatie in respons op blootstelling aan milieuverontreiniging. Slechts bij een beperkt aantal personen zullen (vrijwel) alle determinanten negatief (zoals hoge gevoeligheid, geringe weerstand) zijn. Voor een aantal afzonderlijke stoffen is een toelaatbaar risiconiveau vastgesteld, waarbij het individueel sterfterisico op 10-6 per jaar is vastgesteld. In het Nationaal Milieubeleidsplan (NMP) wordt het verwaarloosbaar risiconiveau gesteld op 1% van het maximaal toelaatbaar risiconiveau. Dit komt neer op een maximale sterftekans van 10-8 per jaar. Dit is in de praktijk niet altijd haalbaar omdat sommige stoffen, waaronder ozon, in de natuur in hogere concentraties voorkomen. Uit risico-evaluaties van bepaalde milieuverontreinigende componenten is aannemelijk gemaakt of is gebleken dat ze effecten op de gezondheid van de Nederlandse bevolking hebben. Het betreft UV-straling, smogperiodes, micro-organismen en parasieten, cadmium, geluid, ioniserende straling, stank, PAK (polycyclische aromatische koolstof), diesel, aerosol, passief roken, stikstofdioxide, vocht en benzeen. Het aantal mensen dat deze effecten ondervindt is moeilijk te schatten. De verwachte extra sterfte ten gevolge van milieuverontreiniging lijkt gering; in de meeste gevallen ligt dit rond het verwaarloosbare risico. De waargenomen en verwachte effecten betreffen meestal functiestoornis, een (patho)fysiologische respons of hinder. Hierbij moet echter een kritische kanttekening geplaatst worden. Een groot aantal stoffen is nooit op een dergelijke wijze onderzocht. Bovendien kunnen er interacties tussen stoffen optreden. Zo zijn er aanwijzingen dat de effecten van een wintersmog sterker zijn dan uit de afzonderlijke concentraties van zwaveldioxide en stof zou kunnen worden afgeleid.
Preventiebeleid
Met de introductie van duurzame ontwikkeling in het milieubeheer is het accent in het beleid nog meer verschoven in de richting van preventie: het voorkomen van het ontstaan van milieuproblemen. Dit is een logische ontwikkeling in het milieubeleid. Eerst was het beleid gericht op het tegengaan van de effecten in de compartimenten (water, bodem, lucht). Aanpak van milieuproblemen in het ene compartiment (lucht) kon leiden tot verschuiving van het milieuprobleem naar een ander compartiment (bodem). De noodzaak van bestrijding van de verontreiniging bij de bron drong zich op. Het brongericht beleid is in de loop van de tijd belangrijker geworden dan het effectgericht beleid. Brongericht beleid veronderstelt een doelgroepenbeleid: een beleid dat is afgestemd op bepaalde economische sectoren. Het logisch karakter van de verschuiving naar preventie komt ook naar voren in de preventieladder voor milieuzorg. Milieuzorg in bedrijven is begonnen met saneren (de onderste trede) en mondt tenslotte uit in het meenemen van het milieuaspect bij het kiezen en ontwerpen van producten en verpakkingen (de hoogste trede op de preventieladder).
146
Voor het voeren van een preventief beleid, zijn onderstaande principes belangrijk: • Voorzorgprincipe (Engels: precautionary principle): als de wetenschappelijke wereld meent dat belangrijke toekomstige risico’ s voortkomen uit een milieuprobleem, maar de ernst en omvang van deze risico’ s nog onzeker zijn (vanwege de complexiteit van de problematiek), dient men geen afwachtend beleid te voeren totdat de risico’s beter bekend zijn. Voorbeeld: uit voorzorg hebben verschillende regeringen zich vastgelegd op een bepaalde reductie van de C02-uitstoot tot 2010. Dit voorzorgprincipe staat tegenover een no-regret (geen spijt)-beleid waarbij men alleen die maatregelen neemt die vanuit financieel-economisch gezichtspunt voordeel opleveren. Bij de Rio de Janeiro conferentie van juni 1992 (United Nations Conference on Environment and Development) heeft men het voorzorgsprincipe gedefinieerd als (Principle 15 of UN Declaration of Rio de Janeiro):
• •
“In order to protect the environment, the precautionary approach shall be widely applied by States according to their capabilities. Where there are threats of serious or irreversible damage, lack of full scientific certainty shall not be used as a reason for postponing cost-effective measures to prevent environmental degradation”) Economiseren van de vervuiling: milieuheffingen spelen daarin een grote rol. Het mili-
eu wordt zo een factor waarmee in de economie naar behoren rekening wordt gehouden. Verantwoordelijkheid van de producent voor de gehele levenscyclus van het product.
Herstel van milieuschade is niet altijd mogelijk. Het verdwijnen van soorten erosie, verschraling en aantasting van het landschap zijn niet, terug te draaien.
Opruimen van milieuproblemen
De milieugebruiksruimte kan onder andere vergroot worden door nieuwe technologieën in te voeren die minder energie en grondstoffen verbruiken en door erfenissen op te ruimen van vorige generaties. De problematiek van de stortplaatsen van giftig afval legt een zware hypotheek op de bruikbaarheid van veel toekomstige terreinen. Men spreekt soms van milieutijdbommen: de uitloging van vervuilde stoffen neemt toe in de loop van de tijd, mede door andere milieu-invloeden. Ook de waterbodems waarin gifstoffen zijn geaccumuleerd op plaatsen waar veel slibsedimentatie heeft plaatsgevonden, worden als zodanig aangeduid. Bij de bodemsanering hanteert men in het beleid het principe van multifunctionaliteit van de bodem. De bodem dient met het oog op de toekomst geschikt te zijn voor verschillende functies (bijvoorbeeld voor woningbouw).
Natuurontwikkeling
Vergroting van de milieugebruiksruimte door herstel kan ook plaatsvinden door natuurontwikkeling. Natuurontwikkeling heeft tot doel in bepaalde terreinen de juiste abiotische omstandigheden te scheppen voor het ontstaan van bepaalde natuurwaarden. De technische ingrepen die men daarbij pleegt worden kortweg natuurtechnische milieubouw genoemd.
Stromen
Voor Duurzaam Bouwen is het gewenst dat de stromen zoveel mogelijk worden omgevormd tot kringlopen. Dit is de lijn van de Milieukwaliteit. Het kenmerk van stromen is de beweging, waarbij de bekende milieuzaken aan de orde zijn zoals energie, water, bouwmaterialen, voedselproductie, verkeer en afval. Bij het denken in stromen is het systeemdenken ons behulpzaam; daarbij worden complexe zaken vereenvoudigd weergegeven. Het door de ecologen G. van Wirdum en Chr. van Leeuwen ontwikkelde “ecodevice” is een goed hulpmiddel om de stromen weer te geven. Bij dit ecodevice zijn er stromen IN en UIT en worden en worden er stromen tegengehouden en vastgehouden. Deze stromen gaan door gebouwen, buurten, wijken en steden. Hoe smaller en trager de stromen zijn
147
des te beter is het voor het milieu. De driestappenstrategie is ontwikkeld als hulpmiddel om de stromen via bouwkundige en stedenbouwkundige middelen te beheersen. Zowel aan de IN-kant als aan de UIT-kant bestaat de strategie uit drie stappen die het meeste rendement opleveren als ze in de juiste volgorde gezet worden, zie fig. 4.1.2.
IN
1. Voorkom onnodig gebruik, bijvoorbeeld door isoleren; 2. Gebruik duurzame bronnen, zoals zonne-energie; 3. Gebruik eindige bronnen optimaal, bijvoorbeeld via hoogrendement cv-ketels.
UIT
1. Voorkom afval; bijvoorbeeld door een lange levensduur, repareerbaarheid of hergebruik; 2. Recycle afval; betonpuingranulaat is een uitstekende grindvervanger in beton; 3. Verwerk afval schoon; met behoud van later gebruik. Vaak is het mogelijk de stromen geheel of gedeeltelijk om te buigen tot kringlopen. Op diverse plaatsen in Europa wordt bijvoorbeeld de mogelijkheid onderzocht om grijs afvalwater dusdanig te zuiveren dat het voor bepaalde doeleinden drinkwater kan vervangen. Hierdoor ontstaat een gedeeltelijke kringloop.
Actoren
De actoren worden betrokkenen door informatie, communicatie en samenwerking. Dat is de lijn van de tijd. Ontwerp- en bouwteams hebben als doel het ontwerpen en het bouwen, met het gevaar dat uit het oog wordt verloren dat degelijke gebouwen honderden jaren kunnen blijven bestaan, terwijl een stedelijke structuur voor een nog veel langere tijd wordt vastgelegd. Dit is de lijn van de sociale kwaliteit. De centra van de oudere Hollandse steden werden zo’n 800 jaar geleden aangelegd en het ziet er naar uit dat de structuur van die binnensteden de komende 800 jaar ook nog wel gehandhaafd blijft. Reden te meer om even na te denken of bij het vastleggen van nieuwe stedelijke structuren geen toekomstige ontwikkelingen geblokkeerd worden, zoals bijvoorbeeld het winnen van elektriciteit uit zonlicht door middel van fotovoltaische cellen op daken. Tijdens de ontwerpfase worden de belangrijkste beslissingen genomen voor wat betreft duurzaamheid. Deze beslissingen worden ”hier en nu” genomen, maar hebben gevolgen voor “daar en later”. Mede daardoor gaan die beslissingen over de grenzen van de vakgebieden heen en is interdisciplinaire samenwerking een van de belangrijkste voorwaarden voor duurzaam bouwen. Hierbij is een zekere waardering voor en zelfs meedenken met de andere disciplines noodzakelijk. In de overlappende gebieden kunnen dan de mooiste oplossingen ontstaan.
Instrumenten
Uit het bovenstaande moge blijken dat Duurzaam Bouwen niet zozeer moeilijk is maar door het grote aantal thema’ s, de relaties in ruimte en tijd en de noodzakelijke samenwerking soms wel complex. Daarom zijn er instrumenten nodig om die complexiteit enigszins te beheersen. Voor de diverse thema’s worden en zijn op dit moment die instrumenten ontwikkeld, zo zijn er voor de keuze van duurzame bouwmaterialen al veel methoden beschikbaar: onder meer de LCA-(levenscyclusanalyse)methode van het CML van de Leidse Universiteit. In §:5.2 wordt hier verder op ingegaan.
148
