Luchtkwaliteit: een heldere blik op een complex probleem

Gezonde lucht staat bij de meeste Vlamingen bovenaan hun lijstje van bekommernissen. En terecht. Toch doet de huidige mediabelangstelling vaak onrecht aan de grote complexiteit eigen aan deze problematiek. Voor een heldere blik brengt VITO, de Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek, daarom vijf elementen voor het voetlicht die te weinig aan bod komen in het debat.

Niet alarmeren maar informeren
De kwaliteit van de lucht waarin we leven en die we continu inademen, evolueert voortdurend. Toch komt de problematiek van de luchtkwaliteit bijna uitsluitend in het nieuws als er een actuele aanleiding voor is – lees: bij de overschrijding van maximumlimieten of waarschuwingsdrempels. Dat is nu eenmaal de logica van het nieuws.

Nochtans zijn de gemiddelde jaarconcentraties van verschillende polluenten de voorbije decennia aanzienlijk gedaald (ozon is een speciaal geval). Grosso modo is de luchtkwaliteit in het Vlaamse gewest er dus op vooruitgegaan. Toch haalt dit zelden het nieuws. Opmerkelijke vaststelling: het aantal verloren gezonde levensjaren door blootstelling aan fijn stof (uitgedrukt per inwonertal) daalde in de periode 2005-2016 met een factor anderhalf. Ook dat horen, zien of lezen we nauwelijks.

Zou het kunnen dat een genuanceerdere duiding van de volledige impact van het samenspel van fijn stof, roet, ozon, zwavel- en stikstofdioxide op de menselijke gezondheid te complex, en dus niet flitsend genoeg is?

Hoe komt het dan dat de aandacht voor luchtkwaliteit de laatste jaren zo fors is toegenomen? Daar zijn verschillende verklaringen voor. Zo bestaan er sinds begin jaren negentig diverse normen en streefwaarden (van Vlaanderen, van Europa,…), en die normen genereren vanzelf aandacht als ze worden overschreden. Daarnaast kwamen wetenschappers tot tal van nieuwe inzichten, bijvoorbeeld over de impact van de verschillende polluenten op de menselijke gezondheid. Zo werd in Vlaanderen recent nog een verband vastgesteld tussen de blootstelling aan fijn stof en tal van medische (risico) factoren, zoals verhoogde (herstelbare) DNA-schade, ontstekingen van de luchtwegen, allergische reacties zoals astma en rinitis, en stress bij zwangere vrouwen.

Door de technologische vooruitgang en de druk van de publieke opinie wordt er vandaag ook veel grondiger, nauwkeuriger en vooral fijnmaziger gemeten. Dit resulteert in kaarten en modellen met een hogere informatiedichtheid, waarin lokale verschillen zich laten opmerken. Zo lanceerde VITO recent het nieuw ATMO-Street-model, dat de luchtvervuiling toont tot op het niveau van individuele straten. Met deze accuratere kennis van lokale concentraties en blootstelling kunnen we de impact op de gezondheid beter in kaart brengen. Het vinden van de rechtstreekse gezondheidseffecten van elke afzonderlijke polluent blijft wel een grote uitdaging.

Burgerwetenschap par excellence
Wetenschap & techniek is vaak een ver-van-mijn-bedshow. Maar dat geldt niet voor het onderzoek naar de luchtkwaliteit en de remediërende maatregelen. Omdat het om de eigen leefomgeving gaat, is de burger bereid om zelf informatie te verzamelen. Het is burgerwetenschap par excellence. Dat de problematiek van de luchtkwaliteit kon uitgroeien tot een gedroomde testcase voor citizen science, is een gevolg van verschillende ontwikkelingen.

Een van die ontwikkelingen is de hoge informatiedichtheid van de kaarten met meetgegevens en de pollutiemodellen. Doordat de modelkaarten steeds fijnmaziger worden – en daardoor ook lokaler – krijgen burgers een betrouwbaar beeld van de luchtkwaliteit in hun directe leefomgeving, in de buurt van de school van hun kinderen, of op hun dagelijkse woon-werktraject.

Daarnaast kwamen er de voorbije jaren goedkopere en handige meettoestellen en -apps op de markt waarmee burgers zelf aan de slag kunnen. VITO ontwikkelde bijvoorbeeld het airQmap-platform, dat toelaat om vrijwilligers zelf de luchtkwaliteit te laten meten op straatniveau. Voorzichtigheid is hier wel geboden: niet alle op de markt beschikbare toestellen leveren even kwaliteitsvolle data op. Betrouwbare apparatuur en informatie vormen voor burgers een sterke hefboom tot activering: hetzij om deel te nemen aan grootschalige projecten, hetzij om van de overheid een daadkrachtig beleid te eisen ter verbetering van de luchtkwaliteit. Het burgerwetenschappelijke project Curieuzeneuzen, dat ondersteund wordt door zowel overheden, privépartners als de academische wereld, is alleen al door zijn omvang een primeur. Door zijn grote ambitie maakt Curieuzeneuzen duidelijk dat burgerwetenschap een grote opportuniteit en een uitdaging inhoudt.

Dankzij de kosteloze inzet van 20 000 vrijwilligers kan een enorme hoeveelheid fijnmazige data worden gegenereerd. Daar kunnen wetenschappers in andere onderzoeksprojecten meestal alleen maar van dromen. Anderzijds moet die berg meetgegevens natuurlijk ook volgens de regels van de kunst (of beter: van de wetenschap) worden gevalideerd, verwerkt en gecommuniceerd. Enkel dan heeft de participatie van burgers zin, en kunnen we spreken van burgerwetenschap par excellence.

Het is mooi meegenomen dat het onderzoek naar luchtkwaliteit via citizen science meteen ook het belang van wetenschap en technologie in de schijnwerpers zet om maatschappelijke problemen aan te pakken. Dat zal jongeren inspireren om te kiezen voor een STEM-richting, want de maatschappelijke relevantie van STEM wordt op die manier sterk benadrukt.

Wie zijn de vervuilers?
In het geval van luchtvervuiling is de vraag ‘Wie of wat is de bron?’ niet eenduidig te beantwoorden. Puntbronnen zoals schoorstenen van bedrijven, huizen en uitlaten van voertuigen zijn bekend, evenals de uitstoot van ammoniak door de veeteelt. Maar de atmosfeer is een dynamisch geheel. De verspreiding van polluenten hangt sterk af van het weer, waarbij staatkundige grenzen geen rol spelen. Bovendien spelen zich in de atmosfeer chemische reacties af die polluenten kunnen vormen of verwijderen.
Als we op zoek gaan naar de bron van luchtvervuiling, doen we er goed aan een onderscheid te maken tussen de verschillende polluenten. Meteen wordt dan duidelijk dat er geen eenduidig verband bestaat tussen de algemene luchtkwaliteit en de individuele brontypes. In het geval van zwaveldioxide (SO2) is de uitstoot bijvoorbeeld vooral afkomstig van de zware industrie in de Antwerpse en Gentse havens, en van enkele geïsoleerde industriële sites in de Limburgse Kempen.

De kaart met de concentraties stikstofdioxide (NO2) geeft meteen een heel ander beeld. Hier springen naast de verwachte industriële hotspots vooral ook de stedelijke agglomeraties in Antwerpen, Gent en Brussel (de noordrand) in het oog. Bovendien vertonen ook de meeste centrumsteden verhoogde concentraties, net als de snelwegen en zelfs de kleinere verkeersaders. Volgens de recentste inzichten zouden de Europese normen voor NO2 zelfs worden overschreden in street canyons in kleine en middelgrote gemeenten. Moet het nog gezegd dat veel uitstoot van stikstofoxiden komt van het wegverkeer, en dan voornamelijk van dieselmotoren?

De concentraties ammoniak (NH3) geven opnieuw een heel ander beeld. Het overgrote deel van de uitstoot is afkomstig van de veeteelt, meer bepaald van dierlijke mest en kunstmest. Er zijn niet voor niets hotspots in West-Vlaanderen en in het noorden van de provincies Antwerpen en Limburg, regio’s die bekendstaan om hun intensieve veeteelt.

In het geval van fijn stof (PM10, PM2,5, roet, en ultrafijn stof) is het verband met de bronnen veel minder eenduidig. Ruwweg kunnen we stellen dat de verwarming van gebouwen (o.a. houtkachels) de grootste rechtstreekse bron is van fijn stof in Vlaanderen. Daarnaast spelen ook de industrie, het verkeer en de land- en tuinbouw een belangrijke rol. Belangrijk is het onderscheid tussen primair en secundair fijn stof. Fijne  stofdeeltjes kunnen rechtstreeks de lucht in worden geblazen – denk aan roetdeeltjes uit dieselmotoren, of aan PM10 van houtkachels of van de slijtage van wegen en voertuigen. Maar ze kunnen ook secundair gevormd worden uit atmosferische gassen. Door het brede scala aan brontypes is de concentratie van fijn stof in Vlaanderen doorgaans uniformer verdeeld dan bij andere polluenten. Maar ook hier liggen de jaargemiddelden wat hoger in de Antwerpse en Gentse havengebieden en de dichtbevolkte regio’s van Vlaanderen – met uitschieters van lage concentraties bij de kust en in Limburg.

Bij het fijnstofverhaal horen toch nog enkele kanttekeningen. Ten eerste is een groot deel van het fijn stof in Vlaanderen afkomstig van het buitenland. Sommige schattingen zeggen zelfs dat drie vierde van de totale hoeveelheid fijn stof in de Vlaamse lucht import is – waarbij moet worden vermeld dat Vlaanderen ook fijn stof exporteert. Ten tweede hebben de verschillende types fijn stof wellicht een verschillende gezondheidsimpact. Toch worden de normen bepaald op basis van de totale massa van het fijn stofmengsel. Sinds enkele jaren worden in Vlaanderen de Europese grenswaarden voor fijn stof niet meer overschreden. Als we echter toetsen aan de gezondheidsnorm van de WHO (10 µg/m³ voor PM2.5) dan voldoen grote delen van Vlaanderen niet en is het duidelijk dat er nog verdere maatregelen nodig zijn.

Dit toont aan op welke verschillende schalen de problematiek van de luchtvervuiling speelt – van lokaal over regionaal tot zelfs mondiaal. En bijgevolg op welke verschillende beleidsniveaus er maatregelen kunnen worden genomen om de luchtkwaliteit te verbeteren.

Lucht en klimaat: twee kanten van dezelfde medaille
Een ideaal milieubeleid omvat maatregelen die zowel bevorderlijk zijn voor de luchtkwaliteit (waar dan ook) als voor de strijd tegen de klimaatopwarming. Het hoeft immers niet te verbazen dat er een samenhang bestaat tussen het klimaat en de luchtkwaliteit. Die oogt echter complex. Zo is van zwaveldioxide geweten dat het zonlicht reflecteert, waardoor het gas een afkoelende werking bezit, maar dat het tegelijk ernstige milieu- en gezondheidsschade kan toebrengen – denk respectievelijk aan zure regen en aan giftige zwaveldampen. De ontdieseling van het wagenpark die zich sinds dieselgate fors heeft ingezet, heeft een gunstige impact op de lokale luchtkwaliteit door een verminderde uitstoot van NOx en zwart roet (black carbon, afgekort als BC). BC wordt immers beschouwd als een van de schadelijkste componenten van het fijn stof. Daarbij is de reductie van BC ook gunstig voor het klimaat: BC is een belangrijke broeikasgascomponent. Een duidelijke win-win dus voor lucht én klimaat. Stimulatie van deze ontdieseling heeft (minstens op korte termijn) echter een verschuiving naar benzinewagens tot gevolg. Wegens hun verhoogde CO2-uitstoot stellen we hier dus een negatieve impact op het klimaat vast. Een volledige vervanging van alle dieselpersonenwagens door benzinevarianten zou in Vlaanderen aanleiding geven tot een halvering van de NOx- en BC-emissies, maar zou de CO2-uitstoot met 10 % doen toenemen. Ziedaar dus de paradox die zich aandient voor het beleid, maar ook voor de individuele burger die nu een nieuwe wagen wil aankopen. Elektrische wagens liggen momenteel in poleposition om de uitstoot van het wegverkeer naar beneden te halen. Maar ook hier verdwijnt de problematiek van de luchtkwaliteit niet automatisch. De elektrische auto is gemiddeld zwaarder dan een benzine- of dieselauto, waardoor de uitstoot van fijn stof via de banden relatief hoger zal liggen. Daar staat tegenover dat de elektrische auto geen uitlaat heeft. En ook al rijdt hij niet honderd procent op hernieuwbare stroom, voor de luchtkwaliteit is het beter dat de NOX en roet door één controleerbare elektrische centrale worden uitgestoten dan diffuus door de uitlaat van vele auto’s.

Bron: Gezondheid.be