Zwarte rook in lucht, jaargemiddelde, 1990 (1964)-2012

Zwarte rook

Zwarte rook is een stofvormig bestandsdeel van luchtverontreiniging. Het is echter geen fysisch duidelijk gedefinieerde grootheid zoals fijn stof. In feite is zwarte rook datgene dat wordt gemeten met de zwarterookmethode. De zwarterookmethode levert in essentie een empirische maat voor het deel van het primair aerosol dat als een zwarte substantie op een filter wordt waargenomen.

Zwarte rook (en daarvoor standaardrook) is in de jaren vijftig geïntroduceerd als simpel te bepalen maat voor stofvormige luchtverontreiniging (OECD, 1964). Aanvankelijk kon deze fractie als representatief voor het totaal aan (zwarte) zwevende deeltjes worden gezien, omdat de emissie van stofvormige luchtverontreiniging grotendeels voor rekening kwam van het gebuik van kolen bij de energieopwekking. Later is dit veranderd door een verschuiving van het brandstofgebruik naar aardolie en aardgas. 

Concentraties

De concentraties van zwarte rook liggen op regionale stations tegenwoordig onder de 6 µg/m³. De concentraties op straatstations zijn verhoogd en liggen op een niveau van 10-15 µg/m³. Dit weerspiegelt de bijdrage van lokale bronnen, met name het verkeer. De situatie in Nederland is vergelijkbaar met die in Vlaanderen (VMM, 2012; ATC/AFM, 2012).

Trend

De concentraties van zwarte rook zijn sinds 1990 zowel op regionale stations als op straatstations met ongeveer 50% gedaald. Dit past in het beeld op langere termijn waarbij de concentraties van zwarte rook sinds 1965 een gestaag dalende trend te zien geven (Buijsman, 2008/2009). De spectaculaire daling aan het eind van de jaren zestig en in het begin van de jaren zeventig is grotendeels toe te schrijven aan de omschakeling van kolen op aardgas voor de verwarming van huizen. Vooral in de stedelijke leefomgeving leidde dit tot een opvallende verbetering van de luchtkwaliteit.

Bronnen

Emissie van zwarterookdeeltjes vindt tegenwoordig voornamelijk plaats door wegverkeer en industrie, als gevolg van onvolledig verlopende verbrandingsprocessen. Aan de deeltjes, die deels bestaan uit elementair koolstof (EC), kunnen andere stoffen, waaronder polycyclische aromatische koolwaterstoffen, zijn geadsorbeerd.

Effecten

Zwarte rook wordt in studies naar de effecten van luchtverontreiniging op de gezondheid van de mens gerelateerd aan verbrandingsprocessen, vooral van verkeer (diesel) (WHO, 2006a, 2006b; Fischer et al., 2009). Concentraties zwarte rook zijn geassocieerd met nadelige effecten op de gezondheid en het bestanddeel zwarte rook in het PM-deeltje wordt als extra gezondheidsrelevant beschouwd (Janssen et al., 2011).

Black carbon

Black carbon is mogelijk een betere indicator voor verbrandingsgerelateerd aerosol dan zwarte rook. Er is een sterke correlatie tussen de resultaten van zwarterookmetingen en van metingen van elemental carbon (EC; elementair koolstof), een belangrijk onderdeel van black carbon, aangetoond (Schaap en Denier van der Gon, 2007); de verhouding van zwarte rook en EC ligt in de orde van een factor 10. Recent onderzoek in de regio Rotterdam heeft deze bevindingen bevestigd (Keuken et al., 2011). Systematische metingen van EC zijn in Rotterdam in 2006 van start gegaan; later gevolgd door metingen in Amsterdam. Jaargemiddelde concentraties lagen in 2012 in Amsterdam en Rotterdam tussen 1,5 en 3,5 µg/m³. In België werden in belaste situaties (in 2011) concentraties tussen 1,8 en 2,9 µg/m³ gemeten (VMM, 2012).

Black Carbon wordt ook in verband gebracht met klimaatverandering. Het absorbeert zonlicht en leidt tot 'vergrijzing' van ijskappen, waardoor die sneller smelten (UNEP/WMO, 2011)

Het RIVM publiceert als onderdeel van de jaarlijkse kaarten van de grootschalige concentraties (GCN) ook een kaart van 'elementair koolstof (EC)'. Hieruit blijkt duidelijk de belangrijke bijdrage van het verkeer.

Historische achtergrond van de normstelling

Ter bescherming van de bevolking tegen de nadelige effecten zijn in het verleden grenswaarden gesteld aan de concentraties van zwarte rook in de lucht. Zo kende de vroegere Europese luchtkwaliteitsregelgeving grenswaarden voor het 98-percentiel (90 μg/m³) en het 50-percentiel (30 μg/m³) van daggemiddelde concentraties. Deze werden gehanteerd als norm voor kortstondige respectievelijk langdurige blootstelling. In 2001 zijn in het Besluit Luchtkwaliteit de normen voor zwarte rook vervangen door normen voor fijn stof (PM₁₀).