Deeltjesvormige luchtverontreiniging: oorzaken en effecten

Deeltjesvormige luchtverontreiniging?

De deeltjes die deel uitmaken van deeltjesvormige luchtverontreiniging, verschillen in grootte en samenstelling. Veel deeltjes zijn zo klein zijn dat ze door de mens kunnen worden ingeademd en zijn daarom relevant in termen van gezondheidseffecten. Het gaat vooral om deeltjes met een diameter van ongeveer 10 µm (micrometer) en kleiner. Een relevante meetgrootheid voor fijn stof, PM₁₀, is hierop geënt. PM staat voor particulate matter en 10 voor de hiervoor genoemde deeltjesdiameter. Zo is er ook PM_2,5 dat bestaat uit deeltjes met een diameter van ongeveer 2,5 µm en kleiner.

Fijn stof komt bij inademing op verschillende plaatsen in de luchtwegen en longen terecht. In het algemeen geldt: hoe kleiner de deeltjes, hoe dieper zij in de luchtwegen en longen doordringen. Grotere deeltjes worden door onder andere. de neus al gefilterd. PM_2,5 wordt onder andere daarom als gezondheidsrelevanter beschouwd dan PM₁₀. Echter, de gezondheidskundige relevantie van het grove deel van het fijn stof, met een diameter tussen 2,5 en 10 µm, is niet te verwaarlozen. Voor fijn stof zijn er een aantal luchtkwaliteitsnormen. Daarnaast zijn er voor een aantal andere stoffen die op deeltjes in de lucht voorkomen specifieke luchtkwaliteitseisen. Dit laatste geldt voor benzo[a]pyreen en de zware metalen arseen, cadmium, nikkel en lood.

Fijn stof ingedeeld naar oorsprong

Fijn stof is een verzamelterm. Het bestaat uit een scala van stoffen die op verschillende wijze in de lucht terechtkomen. Op basis hiervan wordt - vooral met het oog op beleid - een primaire en een secundaire fractie onderscheiden:

• De primaire fractie bestaat uit deeltjes die door menselijk handelen en/of natuurlijke processen direct in de lucht worden gebracht. De belangrijkste bronnen hiervan zijn transport, industrie en landbouw. De zee vormt in kustgebieden een belangrijke natuurlijke bron voor fijn stof in de vorm van zeezoutdeeltjes. Ook opwaaiend bodemstof is deels van natuurlijke oorsprong.
• De secundaire fractie bestaat uit deeltjes die in de atmosfeer worden gevormd na chemische reacties in de lucht. Hierbij spelen zowel gassen als reeds aanwezige deeltjes een rol. Ammoniak (NH₃), stikstofoxiden (NO_x), zwaveldioxide (SO₂) en vluchtige organische stoffen (VOS) zijn bij deze reacties de belangrijkste gassen. Ze zijn grotendeels het gevolg van antropogene emissies.

Meer informatie is te vinden in het rapport 'Fijn stof nader bekeken'. Dit is een rapport waarin de feiten over fijn stof in samenhang worden gepresenteerd. Daarnaast is een achtergrondrapport 'PM₁₀ in Nederland' verschenen waarin de rekenmethodiek, concentraties en onzekerheden worden behandeld. Rond de fijnere fractie van fijn stof (PM_2.5) zijn een tweetal verkenningen uitgebracht 'PM_2.5 in the Netherlands. Consequences of the new European air quality standards' en 'Attainability of PM_2.5 air quality standards, situation for the Netherlands in a European context'. De gegevensbasis rond de samenstelling en bronnen van PM₁₀ en PM_2,5 in Nederland is vergroot door onderzoeken met name in het kader van het Beleidsgericht Onderzoeks Programma fijn stof, BOP I en II.

Gezondheidseffecten

De gezondheidseffecten die optreden door langdurende blootstelling aan fijn stof (op een tijdschaal van vele jaren) zijn moeilijk te bepalen en onzeker. Er is weinig onderzoek dat specifiek is gericht op de Europese of Nederlandse situatie. Met de beperkt gegevens die over langdurende blootstelling aan fijn stof zijn gepubliceerd wordt berekend dat de levensduurverkorting in de orde van een jaar gemiddeld is voor de hele Nederlandse bevolking in vergelijking tot een leven lang zonder fijn stof. Er zijn risicogroepen waarvoor deze schatting hoger uit zal vallen, bijvoorbeeld mensen met een hartaandoening.

Gezondheidseffecten die optreden bij kortdurende verhoogde blootstelling aan fijn stof zijn beter bekend, ook omdat hierover Nederlandse gegevens beschikbaar zijn. Deze effecten treden op als gevolg van verhoogde blootstelling aan fijn stof gedurende een dag tot enkele dagen. De duur van deze levensverkorting is vermoedelijk kort: enkele dagen tot maanden, dus ruwweg tien maal minder dan langdurige blootstelling aan verhoogde fijnstofconcentraties. Ook hierbij geldt dat er risicogroepen zijn waarbij de impact groter kan zijn en wordt bij fijn stof vooral gedacht aan verergering van een al aanwezige ziekte. Fijn stof heeft effect op onder andere hart- en longfuncties. Zo wordt 1 à 2 procent van de spoedopnamen voor long- of hart- en vaataandoeningen in Nederland toegeschreven aan fijn stof. Dergelijke resultaten zijn niet alleen in Nederland, maar overal op de wereld gevonden en ze zijn vrij robuust.

Epidemiologisch onderzoek heeft geen gegevens opgeleverd om een drempelwaarde voor een fijnstofconcentratie vast te kunnen stellen waaronder geen gezondheidseffecten zijn; de ernst en omvang nemen evenredig af met de concentratie. Dit betekent dat, hoewel de luchtkwaliteit verbetert met elke concentratievermindering, er geen grote gezondheidswinst mag worden verwacht bij een daling van de fijnstofconcentratie van net boven een grenswaarde naar net eronder.

Fijn stof is een mengsel van veel verschillende soorten chemische bestanddelen afkomstig van een scala aan antropogene en natuurlijke bronnen. Zowel fijn stof (PM₁₀) als het fijnere deel van fijn stof (PM_2,5) zijn geassocieerd met gezondheidseffecten. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) beschouwt PM_2.5 als schadelijker voor de gezondheid dan PM₁₀ (WHO, 2006a). Welke chemische bestanddelen van fijn stof de oorzaak zijn van de gezondheidseffecten, is echter grotendeels nog onbegrepen, hoewel er aanwijzingen zijn dat vooral de kleinere deeltjes schadelijk zijn.

Huidig onderzoek wijst namelijk in de richting dat in ieder geval de kleine (zwarte) roetdeeltjes bij gezondheidsschade van belang zijn. Het gaat hier om deeltjes die vrij komen bij verbrandingsprocessen zoals bij alle verkeersvormen, energieopwekking, raffinaderijen, bij houtkachels en sommige industriële activiteiten. Andere bestanddelen van fijn stof zoals zeezout en mogelijk ook de sulfaat- en nitraatfractie in fijn stof zijn misschien weer minder schadelijk. Ondanks de mogelijke verschillen in schadelijkheid tussen bestanddelen van fijn stof (WHO, 2006b) gaat de Wereldgezondheidsorganisatie er vooralsnog van uit dat in het heterogene fijnstofmengsel van zowel PM₁₀ als PM_2.5 elke component gezondheidskundig even belangrijk is. Dit is dan ook tot nu toe steeds als uitgangspunt bij de risicoschattig genomen. Hierbij speelt een rol, dat onbekend is wat de effecten zullen zijn op de gezondheid bij vermindering van de individuele bestanddelen.

Relatie met de klimaatproblematiek

Stof in de lucht is gerelateerd aan de klimaatproblematiek, omdat het van invloed kan zijn op de stralingshuishouding van de aarde. Licht of wit gekleurd stof in de lucht, zoals sulfaataerosol, weerkaatst het inkomende zonlicht en heeft daardoor een koelend effect. Donker of zwart gekleurd stof in de lucht, zoals roet, zal daarentegen het inkomende zonlicht absorberen en heeft daarmee een verwarmend effect. Hiermee is ook duidelijk dat luchtverontreiningsbeleid een relatie heeft met de klimaatproblematiek.

Zo leiden emissiereducerende maatregelen voor zwaveldioxide bijvoorbeeld tot een vermindering van het sulfaataerosol in de atmosfeer waardoor de koelende werking verminderd. Anderzijds zullen maatregelen die leiden tot een reductie in de emissie van roetachtige bestanddelen, leiden tot een vermindering van de opwarming. Dit laatste is reden geweest om in de herziening van het Gotenburg Protocol expliciete aandacht te besteden aan 'black carbon'. Deze roetachtige materie maakt deel uit van de fijnere fractie van fijn stof. Voor het eerst zijn er in 2012 dan ook afspraken gemaakt over reducties van deze vorm van stofvormige luchtverontreiniging.