Wat is luchtvervuiling?
Een toestand van de lucht, geheel of gedeeltelijk als gevolg van de aanwezigheid van één of meerdere luchtcontaminanten, die de gezondheid, de veiligheid of het welzijn van personen in gevaar brengt, de normale beleving van het leven of eigendommen belemmert, de gezondheid van dierlijk leven in gevaar brengt of schade berokkent aan plantaardig leven of eigendommen. Polluenten kunnen vast, vloeibaar of gasvormig zijn.
Parijs onder smog - Bron: Flickr
Bronnen van vervuiling
De bronnen van luchtvervuiling zijn zeer divers en kunnen zowel een antropogene (menselijke) als natuurlijk oorsprong hebben. De voornaamste antropogene bronnen zijn:
- het verbranden van fossiele brandstoffen bij het opwekken van elektriciteit, bij transport, door industrie en door huishoudens;
- industriële processen het gebruik van solventen, bijvoorbeeld in chemische en minerale industrieën;
- landbouw;
- afvalverwerking.
Natuurlijke oorzaken van luchtvervuiling omvatten vulkanisme, stofstormen, bosbranden en gassen zoals methaan die door dieren, bij uitstek vee, worden uitgestoten bij het verteren van hun voedsel. Vandaag worden zelfs de natuurlijke oorzaken van luchtvervuiling grotendeels veroorzaakt door de mens:
de productie van biogeen methaan hangt in belangrijke mate af van de grootte van de kudde (die gecontroleerd wordt door mensen);
bosbranden worden vaak door de mens aangestoken;
de uitdroging van de Sahel in Afrika, een gevolg van de opwarming van de aarde, kan ook leiden tot meer stofstormen.
Daar komt nog bij dat Europa ook de vervuiling afkomstig van andere landen ondergaat, aangezien luchtpolluenten over lange afstanden getransporteerd kunnen worden.
Over welke polluenten spreken we?
In Europa zijn de emissies van veel luchtpolluenten fel afgenomen sinds 1990. Sinds 1997 zijn de gemeten concentraties van fijnstof en ozon in de lucht echter niet opmerkelijk verbeterd. Een significant aandeel van de stedelijke bevolking woont nog steeds in steden waar bepaalde EU-luchtkwaliteitslimieten (ingesteld voor de bescherming van de menselijke gezondheid) overschreden worden. De noodzaak om de blootstelling aan luchtvervuiling te verminderen blijft een belangrijke kwestie
Drie polluenten veroorzaken het grootste deel van de vervuiling in Europa: fijnstof (FS), ozon dicht bij het aardoppervlak (O3) en stikstofdioxide (NO2).
- Fijnstof is de som van alle vaste en vloeibare deeltjes die in de lucht zweven, en waarvan vele schadelijk zijn. Deze complexe mix omvat zowel organische als niet-organische deeltjes zoals stof, pollen, roet, rook en vloeibare druppeltjes. Deze deeltjes variëren sterk in grootte, samenstelling en oorsprong.
- Ozon (O3) is een gas dat aanwezig is in twee lagen van de atmosfeer. In de stratosfeer (tussen 12 en 50 km boven het aardoppervlak) vormt het een laag die de aarde afschermt voor ultravioletstraling. Dicht bij het aardoppervlak (in de troposfeer) wordt ozon echter aanzien als een belangrijke luchtvervuiler. Oppervlakte-ozon ontstaat uit andere polluenten en kan met andere stoffen interageren, in beide gevallen onder invloed van licht.
- Stikstofoxiden (NOx) worden gevormd bij wegverkeer en andere verbrandingsprocessen van fossiele brandstoffen. Ze zijn ook de voorloper van een aantal schadelijke secundaire luchtpolluenten waaronder ozon, salpeterzuur, en nitraten, die bijdragen aan de toename van het gehalte inadembare deeltjes in de atmosfeer.
De ozonconcentraties zijn vaak laag in drukke stedelijke centra en hoger in voorstedelijke en landelijke gebieden, vooral op zonnige zomerdagen. En concentraties zijn hoger tijdens het weekend dan in de week. De reden hiervoor is dat stikstofmonoxide, dat in grote hoeveelheden wordt geproduceerd bij intens verkeer, ozon afbreekt door er chemisch mee te reageren. In steden, waar het verkeer veel intenser is dan op het platteland, wordt ozon vaker afgebroken. En een andere factor die niet vergeten mag worden is het feit dat ozon en zijn voorlopers doorheen de lucht honderden kilometers ver vervoerd kan worden.
Effecten
Twee van deze drie polluenten - FS en O3 - worden nu over het algemeen erkend als de belangrijkste wat gezondheidseffecten betreft.
Langdurige blootstelling aan de huidige concentraties van zwevend fijnstof kan de longen van zowel kinderen als volwassenen aantasten en de levensverwachting een paar maand inkorten, vooral bij patiënten die reeds hart- en longziekten hebben.
Ook van ozon is bekend dat het schadelijke gevolgen heeft voor de gezondheid. Kortstondige blootstelling aan ozonpieken kan de longen, de luchtwegen en de ogen tijdelijk beschadigen. Langdurige blootstelling kan al bij relatief lage concentraties de longfunctie doen afnemen.
Langdurige en piekblootstelling aan FS en O3 kan dus leiden tot een veelheid aan gezondheidsproblemen, variërend van kleine effecten op de luchtwegen tot vroegtijdige sterfte. Sinds 1997 is tot wel 45% van de Europese stedelijke bevolking blootgesteld aan fijnstofconcentraties boven de EU-limiet ter bescherming van de volksgezondheid; en tot 60% aan ozonniveaus die hoger zijn dan de streefwaarde van de EU. Men schat dat FS2.5 (kleine fijnstofdeeltjes) de statistische levensverwachting in de EU met meer dan 8 maand heeft verlaagd.
Net zoals bij FS en O3 komen de bewijzen voor de negatieve gevolgen van stikstofdioxide (NO2) van diverse informatiebronnen, waaronder observatie-epidemiologie, gecontroleerde blootstelling van mensen aan polluenten en dierentoxicologie. Het bewijs voor de acute effecten van NO2 is enkel afkomstig van gecontroleerde menselijke blootstelling aan NO2. Voor de gevolgen die in epidemiologische studies werden waargenomen is het moeilijk deze aan te duiden die enkel aan NO2 toe te schrijven zijn, omdat de aanwezigheid van NO2 sterk gelinkt is aan de vorming of aanwezigheid van andere luchtpolluenten.
NOx speelt ook een rol in de vorming van zure regen.
Luchtvervuilingskaart geproduceerd door Envisats SCIAMACHY-instrument, en een detail van deze kaart die
de vervuiling in Europa toont. De kaart illustreert gebieden waar verkeer en brandstofverbranding bijdragen aan
luchtvervuiling door NO2. het toont de gemiddelde stikstofdioxide(NO2)-waarde tussen januari 2003 en 2004,
gemeten door het SCIAMACHY-instrument op ESA's Envisat. Credits: University of Heidelberg
Luchtvervuiling brengt ook schade toe aan het milieu, bijvoorbeeld door:
- Verzuring: zuurafzettingen (bv zure regen) hebben schadelijke gevolgen voor planten, zeedieren en gebouwen. Zure regen wordt meestal veroorzaakt door de uitstoot van zwavel- en stikstofsamenstellingen die in de atmosfeer reageren en zo zuren vormen. De gassen kunnen honderden kilometers getransporteerd worden door de atmosfeer voor ze tot zuren worden omgezet en neerslaan. Sinds 1980 is de oppervlakte van de ecosystemen blootgesteld aan depositie van overtollige verzuring fel gedaald. Niettemin zal in 2010 nog steeds meer dan 10% van alle Europese natuurlijke ecosystemen zure neerslag ondervinden boven de kritische belasting (de drempel waarboven het ecosysteem niet langer de milieubelasting kan dragen zonder duidelijke schade);
- Eutroficatie: is een toename in de concentratie van chemische voedingsstoffen in een ecosysteem zodanig dat de primaire productie van het ecosysteem toeneemt. In zoetwateromgevingen wordt eutroficatie bijna altijd veroorzaakt door fosfaten, aangezien fosfor de stof is die gewoonlijk de biologische groei in water limiteert. Op het land en in zee is stikstof echter in de meeste gevallen de limiterende factor. De afzetting van stikstof - afkomstig van de uitstoot van stikstofoxiden en ammoniak - werkt dientengevolge als een meststof in de natuur. Er is totnogtoe minder vooruitgang geboekt in het verlagen van de eutroficatie. Meer dan 40% van het oppervlak van gevoelige ecosystemen ondervinden meer stikstofafzetting dan hun kritische belasting;
- Beschadiging aan gewassen: oppervlakte-ozon vormt een bedreiging voor de landbouw, aangezien het fotosynthetische processen lamlegt, met een aanzienlijke afname van de landbouwopbrengst tot gevolg. Een aanzienlijk deel van de gewassen, vooral in Zuid-, Midden- en Oost-Europa, wordt blootgesteld aan ozonconcentraties boven de EU-streefwaarde.
Maatregelen
Naast de ontwikkeling van nieuwe technologieën bestaan er diverse controletechnieken en ruimtelijke planningsstrategieën die luchtvervuiling kunnen verminderen. Ruimtelijke planning zou zichzelf kunnen beperken tot zonering en het plannen van transportinfrastructuren, maar het kan een belangrijk instrument zijn in de verdeling van landgebruikstypes door te zoeken naar de optimale locatie voor zowel economie als ecologie.
Om vervuiling van mobiele bronnen te verminderen maakt men hoofdzakelijk gebruik van reguleringen (zoals toelatingsregels), het uitbreiden van regelgeving naar nieuwe mobiele vervuilingsbronnen, het streven naar een hogere brandstofefficiëntie, en de conversie naar properder brandstoffen of naar elektrische voertuigen.
Daarnaast kan ook gebruik worden gemaakt van juridische verordeningen. Een rapport van het Europese Milieuagentschap (EEA) toont aan dat wegtransport de voornaamste luchtvervuiler blijft in Europa. Om dit probleem in goede banen te leiden zijn verschillende richtlijnen uitgebracht.
Een derde factor, en een die zeker niet vergeten mag worden, is de rol van het publiek in het gevecht tegen luchtvervuiling. Juridische verordeningen hebben zeker een belangrijke top-down impact op het gebruik van polluenten, maar mensen zouden meer bewustgemaakt moeten worden van hun eigen (bottom-up) invloed op de luchtkwaliteit. Hun invloed ligt niet in grootschalige maatregelen die genomen worden door een handvol actoren, maar in de macht van de massa: jaarlijks één autorit per persoon minder kan reeds een ontzettend grote invloed hebben op het milieu. Stel je voor wat 800 miljoen mensen nog meer kunnen doen zonder veel moeite…
Sources
Air Pollution - The Environment: A Global Challenge
Air pollution and daily mortality in the Netherlands over the period 1992 - 2002 - RIVM - The Netherlands
Air Pollution and Respiratory Health - CDC
Wikipedia Air pollution
Links
Air pollution - European Environment Agency
Global air pollution map - ESA Kids
Deze pagina werd geschreven in 2009, als extra informatie voor de posterserie "10 years of Imaging the Earth"