SMOG episodes
Frans Fierens - Intergewestelijke Cel Leefmilieu (IRCEL) Peter Vanderstraeten – Leefmilieu Brussel (BIM) Olivier Brasseur – Intergewestelijke Cel Leefmilieu (IRCEL)
SMOG ? Ozon- of zomersmog: fotochemische luchtvervuiling op
warme en zonnige dagen (zomer) Wintersmog : vooral fijn stof (PM10 en PM2.5) te wijten aan : Uitstoot primair fijn stof op lokale/regionale schaal Vorming van secundair fijn stof (vooral in het voorjaar, tijdens periodes met intensieve bemesting landbouwgronden -> ammoniak) Aanvoer van stof van op grotere afstand (b.v. 24-25 maart 2007, zand uit de Sahara)
toename van fijn stof (PM10 en PM2.5) en ook stikstofdioxide (NO2) concentraties bij meteorologische situaties met ongunstige verdunningsomstandigheden in de atmosfeer
Meteorologische omstandigheden die ongunstig zijn voor een goede verspreiding luchtverontreiniging
Lage Windsnelheden (< 2-3 m/s)
Thermische stabiliteit in onderste luchtlagen temperatuursinversie + persistentie
Hogedrukgebied samendrukken luchtmassa’s tegen de bodem
Temperatuursinversie (rookpluim na brand op 18/02/2008)
Bron : Desoppere Frank
Goede luchtkwaliteit 9 november 2006
SMOG episode 28 januari 2006
SMOG
Foto : KMI-IRM
Foto : KMI-IRM daggemiddelde concentratie PM10
daggemiddelde concentratie PM10
23 μg/m3
89 μg/m3
De luchtvervuiling blijft aanwezig in de onderste luchtlagen (100 tot 300 m) van de atmofeer
Meetnetten
De Standaard 7-12-1930
Bron: B. Nemery, KUL
London fog 5-9 December 1952
SO2 max +- 2.000 microgram/m³ EU-norm nu : 125 WGO : 20
Doden N > 3000
Wilkins E.T. Journal of the Royal Sanitary Institute, 1954, 74, 1-21
Zwavel – Rook meetnet (semi –automatisch) In 1968 ... 38 jaar na de ramp in de Maasvallei
Start metingen van de luchtkwaliteit SO2 (zwaveldioxide)
Zwarte Rook
acidimetrie reflectometrie
> 200 meetplaatsen
Meetnetten Controle Luchtkwaliteit
Vanaf 1978 : Federale overheid (IHE) Vanaf 1994 : Gewestelijke overheden
Waalse Gewest : ISSEP (Institut Scientifique de Service Public)
Brussels GEWEST : BIM (Brussels Instituut voor Milieubeheer)
Vlaams Gewest : VMM (Vlaamse Milieumaatschappij)
Intergewestelijk : IRCEL (Intergewestelijke Cel Leefmilieu)
Telemetrische meetposten : SO2, NO2, O3, CO, BTeX, PM
Niet telemetrische meetposten : Zware metalen, PAK, VOS, fluor
Telemetrisch Meetnet Brussels Hoofdstedelijk Gewest
Stikstofdioxide (NO2)
Deeltjes (PM10)
www.irceline.be
www.ibgebim.be
Stikstofdioxide
NO2
Stikstofoxides (NO en NO2) Gevormd tijdens verbrandingsprocessen (oxidatie van luchtstikstof) : bij hoge temperatuur (> 600°C) : stikstofmonoxide
NO
Vorming secundaire polluenten O3, PAN (peroxy acetyl nitraat) Andere oxidantia
oxidatie
NO
NO2 Deeltjes (via HNO3)
Verhoogd risico voor de gezondheid bij omgevingstemperatuur : stikstofdioxide
NO2
impact op de gezondheid
Uitstoot van stikstofoxides (NOx = NO + NO2) te Brussel
bron : emissie-inventaris Brussel 2008
NO2 gemeten door satelieten Periode april 2009 – september 2010
Bron : www.temis.nl, processing IRCEL (1015 moleculen/cm²)
NO2 (2010) geïnterpoleerde metingen + “bigaussiaans” hoge resolutie model
Stikstofdioxide (NO2) 31
gemiddelde concentratie (periode 12 Sep 2011 - 12 sep. 2012)
44 Sinds 1 januari 2010 : EU grenswaarde = max. 40 µg/m3
28
39 42 39 35
38 50
3
stations > 40 µg/m³
4
stations net onder drempel
3
stations OK
28
Stikstofdioxide (NO2) Evolutie in Brussel sinds 1997 70
Probleem in meetposten op plaatsen met veel verkeer 60 Anderlecht
50 Eastman-Belliard (Bruxelles) Parlement EU (Bruxelles)
40
Maricolles (Berchem-StAgathe)
30
Parc Meudon (Neder-OverHembeek) Avant-Port (Bruxelles/Haren)
20
EU-richtlijn (2010) : jaargemiddelde concentratie ≤ 40 μg/m3
Ecluse 11 (Molenbeek-StJean) Couronne (Ixelles)
10 IRM-KMI (Uccle)
0
Gulledelle (Woluwe-StLambert)
NO2 probleem = dieselprobleem ! • Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor
www.ecoscore.be
lC
or
O pe sa l C 1. ors 3 To C a1 D yo TI .2 8 t 75 0c To a C ch h yo oro FA ta lla C P o r 1 .4 ol la VV 1. TI Pe Peu 4 ug ge D 97c 4D h eo ot t 3 30 90 08 8 ch 1 1. .6 R 6 e R H VT en na D I au ult I 1 12 0 lt M 0 9c c h M é ég ga h FA Vo an ne P e 1. lk sw 1 6 V .5 16 ag olk D en sw C V1 I1 G ag 05 12c ol f 1 en ch h .9 Go FA TD lf P I 1 1.4 05 TS Fo ch I rd Bl 122 F M or ue ch on d m de M o ot io n o de n V 2 Vo o l .0 o k 2 T lk s D .0 sw wa C I ag ge I 1 14 en n P 40 6c ch h Pa as FA ss sa at t 1 P 2 . .8 0 T TD SI I 1 16 40 0c ch h FA B BM M P W W 73 73 0d 0i 2 23 58 1c ch h FA P
O pe
NOx (g/km)
Vergelijking tussen verschillende merken – vergelijkbare motorisatie Emissions de NOx
0,250
0,200
0,150
0,100
0,050
0,000
Essence Diesel
0% 2011
2010 2008
2009 2007
2006
2008
2005
2007
2004
2003 2006
2002 2005
2004 2001
2003 2000
2002 1999
1998
2001
1997
2000
1996
1995 1999
1994 1998
1997 1993
1996 1992
1995 1991
1990
1994
1989
1993
1988
1987 1992
1986 1991
1990 1985
1989 1984
1988 1983
1982
1987
1981
1986
1980
1985
België is een ‘diesel’land … verdieseling neemt nog
altijd toe …
100%
100% 90%
80%
70% 80%
60%
60% Autres (LPG, etc)
50% Diesel
40%40%
Meer dan 5,3 miljoen wagens in omloop in BE … LPG
Essence
Diesel
Essence
30%
20%20%
10% 0%
bron: Febiac
NO2 probleem = dieselprobleem ! • Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor • Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens • Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp
Kostprijs brandstoffen
op11/09/2012 Source : www.petrolfed.be
ESSENCE 1.80 €
0.31
BTW
DIESEL 0.27
0.61
0.18
0.70
Accijnzen
Distributie
Raffinage kosten
0.43
0.18
0.69
1.57 €
Gevolg “verdieseling”
Bron : De Morgen (12 juni 2010)
NO2 probleem = dieselprobleem ! • Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor • Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens • Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp • ‘CO2 premie’ : stimuleren van verkoop ‘groene’ wagens afgeschaft op 1/1/2012
NO2 probleem = dieselprobleem ! • Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor • Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens • Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp • ‘CO2 premie’ : stimuleren van verkoop ‘groene’ wagens afgeschaft op 1/1/2012
• Bedrijfswagens (50% van het wagenpark) : quasi uitsluitend diesels (behalve hybrides)
NO2 probleem = dieselprobleem ! • Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor • Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens
• Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp • ‘CO2 premie’ : stimuleren van verkoop ‘groene’ wagens
afgeschaft op 1/1/2012 • Bedrijfswagens (50% van het wagenpark) : quasi uitsluitend diesels (behalve hybrides) • EURO normen : NOx emissies ==> EURO1 ~ EURO5 !
NOx emissies in realistische rijomstandigheden veel hoger dan op testbank
Euro-1
Euro-2 Euro-3
Euro-4 Euro-5 Euro-6
Officiële testcyclus
Realistische rij-omstandigheden
Is Diesel altijd beter ?
Lucht
Klimaat
kwaliteit
CO Essence
HC
NOx
Particules
CO2
Diesel
Probleem EU normen
• Keuze brandstoftype: geen ideale oplossing, gebruiksdoel speelt
ook rol • Oplossing : duurzaam/rationeel verplaatsingsgedrag
Fijn Stof
PM10
Fijne deeltjes PM10 PM10 = Vaste of vloeibare deeltjes in suspensie in de lucht, met een aërodynamische diameter lager dan 10 µm
Source : EPA Report, 12-2004
In de winter belangrijkste component van wintersmog, fijn stof (PM2.5) veruit belangrijkste impact op de gezondheid
Oorsprong van de PM10 deeltjes
Emissies van natuurlijke oorsprong Directe uitstoot : pollen, zeezout, bosbranden…
Oorsprong van PM10-deeltjes : natuurlijke bronnen
Pollen
+
Zand
Zeezout
• Vulkaanuitbarsting • Gronderosie • Minerale deeltjes door de wind meegevoerd • Bosbranden
Oorsprong van de PM10 deeltjes
Emissies van natuurlijke oorsprong Directe uitstoot : pollen, zeezout, bosbranden…
Antropogene emissies Directe uitstoot (primaire polluenten): afkomstig van het verkeer, de industrie, de gebouwenverwarming, etc…
Oorsprong fijn stof (PM10) : primaire antropogene emissies (1)
+
• • • •
Slijtage van het wegdek Afbraakwerken Bouwwerven Opslag en verhandeling van stortgoederen Emissie- inventaris Brussel 2006
Oorsprong van de PM10 deeltjes
Emissies van natuurlijke oorsprong Directe uitstoot : pollen, zeezout, bosbranden…
Antropogene emissies Directe uitstoot (primaire polluenten): afkomstig van het verkeer, de industrie, de gebouwenverwarming, etc… Indirecte uitstoot (secondaire polluenten) : in de atmosfeer gevormd vanuit andere polluenten (NH3, SO2, NO2)
Oorsprong PM10-deeltjes : secundaire deeltjes Overgang gasvormige polluenten naar vaste deeltjes of “aerosolen”
GASSEN NO2 (stikstofdioxide) SO2 (zwaveldioxide) NH3 (ammoniak)
Voorbeeld van secundaire deeltjes : Agglomeraat van fijne organische deeltjes afkomstig van verbrandings processen
Deeltjes Transformatie/ nucleatie
Nitraten Sulfaten Ammonium
Europese grenswaarden voor PM10 (Richtlijn 2008/50/EG) Europese jaargrenswaarde Jaargemiddelde concentratie ≤ 40 μg/m3 gerespecteerd te Brussel vanaf 2005 Europese daggrenswaarde Max. 35 dagen met een daggemiddelde concentratie hoger dan 50 μg/m3
een probleem in verschillende meetposten Stations de mesures
Situatie 15/9/2012
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012(*)
Avant-Port (Bruxelles/Haren)
66
57
70
66
66
47
87
48
IRM-KMI (Uccle)
24
26
43
16
24
14
25
27
Maricolles (Berchem Ste-Agathe)
18
17
30
25
41
16
32
25
Ecluse 11 (Molenbeek-St-Jean)
44
40
67
44
42
26
43
24
Parc Meudon (Neder-Over-Heembeek)
21
47
34
51
-
-
22
Gulledelle (Woluwe-Saint-Lambert)
24
38
23
28
14
23
17
29
Fijn stof (PM10) 51
Daggrenswaarde in 2011
87 Sinds 1 januari 2005 : EU daggrens = max. 35 dagen met daggemiddelde
32
PM10 concentratie >
23 43
50 µg/m3
3
stations in overschrijding
1
station in de buurt van grenswaarde
2
stations OK
25
Aantal dagen met daggemiddelde PM10 concentratie > 50 µg/m³
Norm niet gehaald !
Jaargemiddelde PM2.5 in België
PM2.5 Belgium (spatial average 2005 - 2010) 40 monthly mean running 12 month average (mean) running 12 month average (max)
35 30 25 20 15 10
jan/2010
jan/2009
jan/2008
jan/2007
jan/2006
5
jan/2005
µg/m³
EU streefwaarde 2010 / grenswaarde 2015
Gezondheidseffecten luchtverontreiniging
Hoe gevaarlijk is luchtverontreiniging ? Grootste “persoonlijk” risico op hartaanval na : Meeste hartaanvallen kunnen verklaard worden door : 1.snuiven van cocaïne (2300%) 2.zwaar tafelen (700%) 1. Blootstelling/deelname aan verkeer (7,4 %) 3.wiet roken 2. lichamelijke inspanning (6,1 %) van een geliefde) 4.negatieve emoties (bijvoorbeeld de dood 3. koffiedrinken (5,0 %) 5.lichamelijke inspanning 4. alcoholconsumptie (5,0 %)van het nationale elftal) 6.positieve emoties (zoals doelpunt 5. luchtvervuiling (4,8 %) 7.woede 6. negatieve emoties (bijvoorbeeld de dood van een geliefde) 8.alcoholconsumptie 7. woede 9.seksuele activiteit (300%) 8. positieve emotiesaan (zoals doelpunt van het nationale elftal) 10.blootstelling/deelname verkeer (300%) 9. zwaar tafelen 11.luchtweginfecties 10. seksuele activiteit 12.koffiedrinken 11. luchtweginfecties 13.luchtvervuiling (5%) 12. Wiet roken 13. Snuiven van cocaïne
“Public health importance of triggers of myocardial infarction: a comparative risk assessment”, Nawrot al., The Lancet (2011)
PM10-deeltjes : impact op het ademhalingsstelsel snelheid ingeademde lucht
deeltjes diameter
+++ impact
> 5 µm
sedimentatie
1 - 5 µm
diffusie
< 0.2 µm
++
+
0
• opname in de bloedstroom • schadelijkheid gebonden aan chemische samenstelling
<< 0.1µm
Fijn stof : kleinste deeltjes rechtstreeks in bloedbaan Inademen van ultrafijne deeltjes 99mTc-carbon (“Technegas”)
Aantal radioactieve deeltjes / gr bloed
200000 150000 100000 50000 n=5
0 1 5 10
20
30
45
60
Tijd (min) Nemmar et al. Circulation 2002,105, 411-4
60 min
Staking staalfabriek ‘Utah Valley’ (midden jaren 1980)
Toxicologisch experiment bij mensen Experiment bij 20 personen die voordien al hartaanval hadden gehad Meting van hartfunctie tijdens een lichte inspanning bij blootstelling aan 300 µg/m³ dieselroet
Verandering van de Hartfunctie (μV)
Gefilterde lucht
Blootstelling aan dieselroet
Duur blootstelling (minuten)
Effecten op de hartfunctie, hoger risico op myocardinfarct Source: Mills, N.L. et al (2007) “Ischemic and Thrombotic Effects of Dilute Diesel-Exhaust Inhalation in Men with Coronary Heart Disease”. The New England Journal of Medicine vol. 357 n°11: p 1075-1082.
Fijn stof : gezondheidseffecten • Lange termijn effecten (belangrijkste) – Levensverwachtingsvermindering 9 – 12 maanden (PM2.5) – Roken … 5 - 10 jaar 2000
2010
2020
• Korte termijn effecten (tijdens smogepisodes): -> Vervroegde sterfte
Impact van verkeersmaatregelen tijdens SMOG episodes
Voorbeeld : SMOG 90 in Vlaanderen
Snelheidsbeperkingen in het Vlaamse Gewest
Autowegen met een snelheidsbeperking van 90 km/h Bron : www.verkeerscentrum.be
Impact snelheidsbeperking op totale massa PM10
Maximum 5 % !
Impact (%) snelheidsverlaging op de PM10 concentraties (smogepisode 19 tot 23 décembre 2007) Source : VITO - Lefebvre et al. (2009)
Impact snelheidsbeperking op de ‘BC’ (dieselroet) concentraties
tot 30 % reductie !
Impact (%) snelheidsverlaging op de dieselroetconcentraties (smogepisode 19 tot 23 décembre 2007) Source : VITO - Lefebvre et al. (2009)
Impact snelheidsbeperking op de ‘BC’ (dieselroet) concentraties Impact ifv de afstand langs R0 (Ring Brussel)
Source : VMM – VITO – IRCEL
Impact van een snelheidsbeperking op snelwegen van 90km/u op de luchtkwaliteit Fijn stof (PM10 en PM2.5) • daling van slechts enkele % in de onmiddellijke omgeving van de snelwegen ‘Black Carbon’ (dieselroet, één van de gevaarlijke fijnstof fracties) • reductie tot -30% in de onmiddellijke buurt van de snelwegen • Afname van minstens 15% van de blootstelling aan dieselroet voor 7.500 Vlamingen/Brusselaars • Afname van minstens 10% van de blootstelling aan dieselroet voor 40.000 Vlamingen/Brusselaars Meer dan 1 inwoner op 7 woont op minder dan 1500 meter van een drukke snel- of ringweg
Impact van verkeersmaatregelen in Brussel tijdens SMOG episodes
Alternerend nummerplaat rijden
Impact van alternerend rijden op de luchtkwaliteit
Wordt ingevoerd van zodra fase 2 van het Brusselse smogactieplan wordt bereikt.
Verwachting: afname van 40% van de verkeersemissies in Brussel
Impact op de luchtkwaliteit in Brussel : • -8% daling van de PM10 concentraties, tot -15% op plaatsen met veel verkeer • -21% daling van de NO2 concentraties • -40% daling van de dieselroetconcentraties (BC)
Zullen (alleen) technische maatregelen zorgen voor minder luchtvervuiling ? CO2 emissies wegverkeer BE
• Als we ons … – Verplaatsingsgedrag – Energiegebruik – Consumptiegedrag
–…
150% 140% 130% 120% 110% 100% 90% 80% 70% 60%
19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09
50%
auto’s worden milieuvriendelijker ... CO2 wegverkeer stijgt tussen 1990-2009
Niet duurzaam (milieuvriendelijk) aanpassen ?
Is Vlaming bereid gedrag aan te passen ? In 2005 …
NO2 satelietbeeld
In 2009 …
En in 2011 …
Dank voor uw aandacht !
[email protected]
