1 Verspreiding van vluchtige organische stoffen

Transcriptie

1 Verspreiding van vluchtige organische stoffen E. Wauters, K. Van den Berghe, Labo en Onderzoek, VMM E. Muylle, Milieurapportering, VMM J. Brouwers, verantwoordelijk teamlid 1 Beschrijving van de verstoring De term Vluchtige Organische Stoffen (VOS) dekt een grote verscheidenheid aan organische stoffen die bij omgevingsdruk en -temperatuur hoofdzakelijk gasvormig zijn. De concentratie (en verspreiding) in de lucht van methaan, dat een uiterst lage reactiviteit vertoont maar mee verantwoordelijk is voor het broeikaseffect (zie hoofdstuk 16 Broeikaseffect), is honderden keren groter dan die van de andere VOS. Daarom bestudeert men methaan meestal afzonderlijk, en omvat de groepsnaam VOS alle vluchtige organische stoffen met uitzondering van methaan (aangeduid als Niet- Methaan-VOS of NMVOS). Op wereldschaal zijn de meeste VOS afkomstig van natuurlijke processen, vooral uit de wouden. In Vlaanderen, als industriële regio, veroorzaakt de mens 94 % van alle NMVOS-emissies. NMVOS komen in de omgevingslucht door verbranding of verdamping van brandstoffen of door verdamping van solventen (in verven, ontvetters, ontvlekkers, enz.). De vluchtigheid van deze producten bepaalt de hoeveelheid NMVOS die vrijkomen. De NMVOS functioneren hoofdzakelijk als precursoren voor de vorming van andere ongewenste stoffen, waarbij ozonvorming in de troposfeer voorop staat (zie hoofdstuk 14 Fotochemische luchtverontreiniging). Chloorfluorkoolwaterstoffen of CFK s zijn mee verantwoordelijk voor de afbraak van de stratosferische ozonlaag (zie hoofdstuk 15 Aantasting van de ozonlaag) en de algemene opwarming van de atmosfeer (zie hoofdstuk 16 Broeikaseffect). Daarnaast zijn sommige NMVOS op zich ook schadelijk of hinderlijk. Benzeen, vinylchloride en 1,3-butadieen zijn kankerverwekkend. Verschillende NMVOS, voornamelijk van industriële oorsprong, veroorzaken geurhinder. 2 Maatschappelijke activiteiten Momenteel is het gemotoriseerd verkeer, door verbranding en verdamping van brandstoffen, nog steeds één van de activiteiten die het meest bijdraagt (33 % in 1997) tot de algemene verspreiding van NMVOS in omgevingslucht. Voor een uitwerking van deze maatschappelijke activiteit verwijzen we naar hoofdstuk 14 Fotochemische luchtverontreiniging. 20/05/2015 1

2 In zijn geheel zorgt evenwel de industrie (zonder de sector van de energievoorziening) voor de grootste emissie van NMVOS in de atmosfeer (51 % in 1997). Eén van de sectoren die daarin aanzienlijk bijdraagt is de petroleumraffinage, die onder andere basisproducten voor de chemische industrie en brandstoffen voor het verkeer en de gebouwenverwarming aanmaakt. De productiecijfers van deze sector worden in dit hoofdstuk weerhouden als indicator voor de maatschappelijke activiteiten. Ook de huishoudelijke activiteiten leveren hun aandeel in de verspreiding van NMVOS door het gebruik van solventhoudende producten en door verbranding van fossiele brandstoffen. 2.1 Verloop indicator(en) en normen Figuur 1 geeft het verloop weer van de jaarlijkse productie door de petroleumraffinaderijen in België. Figuur 1: Jaarlijkse productie door petroleumraffinaderijen (België, ). productie raffinaderijen (kton) Bron: Belgische Petroleumfederatie, Na een vrij vlak verloop in de eerste helft van de jaren 90, lijkt de stijging ingezet in 1996 ook in 1997 verder te worden doorgetrokken. 2.2 Aandeel van de doelgroepen In figuur 2 wordt de afname van raffinageproducten door de verschillende doelgroepen in België weergegeven voor /05/15

3 56 57 Figuur 2: Afname van producten uit de petroleumraffinaderijen door de verschillende doelgroepen (België, 1997). overige 26% bevolking 30% verkeer en vervoer 32% Bron: Belgische Petroleumfederatie, industrie 12% De bevolking (verbruik van huisbrandolie) en het verkeer en vervoer (wegverkeer) staan elk in voor ongeveer een derde van de afname. Vergeleken met het vrij grote aandeel van de industrie in het totaal energieverbruik (ongeveer 44 %, zie hoofdstuk 16 Broeikaseffect), valt het beperkte aandeel op van de industrie in het gebruik van raffinageproducten: 12 %. Onder overige worden o.a. vliegtuigbrandstoffen en stookolie gebruikt voor andere doeleinden dan verwarming van woningen, verstaan. 2.3 Evaluatie en maatregelen De productie van afgewerkte raffinageproducten is in 1997 met 3,4 % gestegen ten opzichte van We bevinden ons in 1997 wel nog 12 % onder het niveau van Een belangrijke maatregel ter voorkoming van NMVOS-emissies in de industrie is de toepassing van de Beste Beschikbare Technieken (BBT), waarbij de klemtoon ligt op veranderingen in de productieprocessen. Bij aanvraag van een milieuvergunning (nieuwe installatie, wijziging installatie, hernieuwing vergunning) dient de aanvrager aan te geven welke op BBT-gebaseerde maatregelen hij voorziet om gasvormige emissies te voorkomen of te beperken. VLAREM II bepaalt dat iedere exploitant van een vergunningsplichtige inrichting steeds BBT moet toepassen. De Vlaamse overheid tracht het gedrag van ondernemingen en andere actoren mee te beïnvloeden door het stimuleren van kennisoverdracht. In dit verband kan ondermeer verwezen worden naar de BBT-studies uitgevoerd door de VITO. Het milieubeleid krijgt steeds meer raakvlakken met het technologisch innovatiebeleid. Technologische innovatie vormt immers een nodig instrument om de huidige en toekomstige milieudoelstellingen te helpen realiseren. 20/05/2015 3

4 De daling van het benzineverbruik (met 7,4 % voor 1997 ten opzichte van 1996) en de stijging van het dieselverbruik (met 6,5 %) resulteren in een netto-daling van de NMVOS-emissies omdat benzine meer vluchtige componenten bevat dan diesel (zie ook hoofdstuk 14 Fotochemische luchtverontreiniging). Ten opzichte van 1996 daalde het aantal benzinestations in 1997 met 5 %. De sector streeft naar een verdere rationalisatie van het distributienetwerk. Niettemin valt op te merken dat Vlaanderen nog steeds het dichtste net van benzinestations heeft in gans Europa. Omgerekend naar het aantal wagens per station beschikt Vlaanderen (op 1 januari 1997) over 1 station per 777 wagens, daar waar Nederland er 1 heeft voor wagens. Voor mogelijke maatregelen binnen de sector van verkeer en vervoer verwijzen we naar hoofdstuk 14 Fotochemische luchtverontreiniging. Het verbruik van huisbrandolie is nagenoeg gelijk gebleven (in 1997 ten opzichte van 1996). Aangezien steeds meer solventvrije producten (bijv. verf) op de markt komen, wordt verondersteld dat het gebruik van solventen in de huishoudens daalt. Om deze evoluties kracht bij te zetten zijn sensibiliseringscampagnes vereist die de bevolking aanzetten tot een zuinig(er) energiegebruik en tot het gebruik van solventvrije producten. De recent ingevoerde en verplicht aan te brengen energielabels op huishoudelijke apparaten dragen bij tot de sensibilisering van de consument inzake zuinig energiegebruik. 3 Druk: gebruik en emissies 3.1 Verloop indicator(en) en normen Als indicator volgen we de totale hoeveelheid NMVOS die vrijkomt in de lucht door menselijke activiteiten in Vlaanderen. De evolutie van deze indicator wordt weergegeven in figuur 3. Figuur 3: Evolutie van NMVOS-emissies in de lucht door menselijke activiteiten in ton per jaar (Vlaanderen, *) NMVOS-emissies (ton/j) * * Voorlopige cijfers. andere industrie industriële verbranding industriële productie energievoorziening bevolking verkeer en vervoer doelstelling 1999 doelstelling /05/15

5 Bron: VMM, 1998a. andere industrie (via verdamping) 32% verkeer en vervoer (incl. tankstations) 33% * Voorlopige cijfers. Bron: VMM, 1998a. industriële verbranding 1% industriële productie 18% bevolking 14% In het rekenjaar 1998 (en met terugwerkende kracht tot 1990) werd door de VMM een (Europees genormaliseerde) nieuwe berekeningsmethode aangewend voor de verkeersemissies. Door de verschillen in berekeningswijze zijn de hier weergegeven cijfers niet meer te vergelijken met waarden in vroeger gepubliceerde MIRAdocumenten. De lichte daling in de NMVOS-emissies die we sinds 1993 waarnemen, wordt in 1997 verdergezet. Niettemin bevinden de emissies in 1997 zich slechts 2 % onder het niveau van Aandeel van de doelgroepen In figuur 4 worden de aandelen van de verschillende doelgroepen in de totale NMVOS-emissies naar de lucht weergegeven voor het jaar Hierbij werd, net als in figuur 3, geen rekening gehouden met de NMVOS van natuurlijke oorsprong. Figuur 4: Aandeel van de doelgroepen in de NMVOS-emissies naar de lucht (Vlaanderen, 1997*). energievoorziening 2% Sinds 1993 is het aandeel van het (weg)verkeer gedaald van 37 % naar 33 % in Het aandeel van de andere industrie, waarmee voornamelijk de verdamping van NMVOS uit industriële processen en bij op- of overslagactiviteiten wordt bedoeld (bijv. raffinaderijen), nam in diezelfde periode toe van 29 % tot 32 %. Alle industrie samen is verantwoordelijk voor bijna 51 % van de NMVOS-uitstoot. Opmerkelijk is de minimale bijdrage hierbij van industriële verbrandingsprocessen (bijv. chemische industrie). 20/05/2015 5

6 De bevolking is, voornamelijk door het gebruik van verf en andere vluchtige producten en in mindere mate ook via de gebouwenverwarming, verantwoordelijk voor 14 % van de NMVOS-emissies. De elektriciteitsproductie en de gasdistributie (samen: energievoorziening) staan in voor 2 % van de NMVOS-emissies. 3.3 Evaluatie en maatregelen De daling van de NMVOS-emissies door het verkeer, ondanks een verdere toename van het aantal voertuigen (zie hoofdstuk 14 Fotochemische luchtverontreiniging), weerspiegelt de invloed van technische ingrepen zoals het aanwenden van katalysatoren. Een bijkomende verklaring is het toenemend succes van dieselwagens ten opzichte van benzinewagens. Diesel bevat immers minder vluchtige componenten. Daartegenover staat echter dat dieselmotoren meer roetdeeltjes produceren dan benzinemotoren (zie hoofdstuk 5 Zwevend stof). De industriële emissies blijven ongeveer op hetzelfde niveau als in 1990, dat als referentiejaar wordt genomen in het MINA-plan 2. Daarin wordt gesteld dat de emissies van bijvoorbeeld de petroleumraffinaderijen in 1999 met 30 % zouden moeten dalen ten opzichte van Dit lijkt niet haalbaar, aangezien de emissies door de raffinaderijen nog eerder toenemen. Ook de indicatieve emissiereductiedoelstellingen voor de andere doelgroepen lijken niet haalbaar. In november 1991 ondertekende België het Protocol van Genève met betrekking tot de beheersing van de NMVOS-emissies. Dit protocol voorziet in een verlaging van de NMVOS-emissies met 30 % tegen 1999 ten opzichte van Anderzijds legt de Europese ontwerp-solventrichtlijn van 1996 emissiegrenswaarden op voor totale, geleide en/of diffuse emissies aan een ganse reeks industriële installaties en beoogt een NMVOS-emissiereductie van minstens 60 % tegen 2007 ten opzichte van In de ontwerp-richtlijn is flexibiliteit ingebouwd door het voorzien van alternatieven voor het bereiken van de emissiegrenswaarden: ofwel op bedrijfsniveau door middel van een reductieprogramma ofwel per lidstaat door middel van een nationaal plan. Als we beide doelstellingen vertalen in ton NMVOS, krijgen we voor Vlaanderen de doelstellingen ton in 1999 en ton in 2007 (figuur 3). Een tijdig ingrijpen teneinde de hierboven aangehaalde reducties haalbaar te maken, vereist een gedetailleerde en volledige inventaris van de NMVOS-emissies. Daartoe loopt momenteel binnen het kader van het MINA-plan 2 een studie ter verfijning van de emissie-inventaris voor NMVOS in Vlaanderen. Hierbij gaat bijzondere aandacht naar de diffuse emissies en de uitbreiding van de emissie-inventaris naar het spoorverkeer en de (binnen)scheepvaart. Daarnaast voorziet het MINA-plan 2, dat de internationale reductiedoelstellingen als bakens voor de eigen doelstellingen hanteert, enkele initiatieven en acties om NMVOS-emissies terug te dringen: het opstellen van een reglementering voor de beperking van de NMVOS-emissies van op- en overslagactiviteiten (initiatief 11), het opmaken en uitvoeren van een plan voor de vermindering van de NMVOS-emissies uit huishoudelijke producten (actie 12) en het uitwerken en implementeren van een actieplan voor milieuvriendelijke motorvoertuigen en -brandstoffen (actie 13). 6 20/05/15

7 Het spreekt voor zich dat maatregelen, vooral op het vlak van de toepassing van BBT, de nodige tijd vragen om tot zichtbare resultaten te komen. Nochtans zijn de reductiedoelstellingen voor 2010 in het MINA-plan 2 zeer drastisch (- 66 % ten opzichte van 1990) en zullen ingrijpende maatregelen nodig zijn om deze doelstellingen te halen. Een belangrijk probleem daarbij zal de beheersing zijn van de diffuse industriële emissies. Tenslotte is het niet onbelangrijk te vermelden dat belangrijke instrumenten voor de reductie van NMVOS-emissies, bijv. productnormen, een bevoegdheid zijn van de federale overheid. 4 Toestand: immissies, concentraties, deposities, structuurkenmerken De gemiddelde concentratie aan benzeen in µg/m 3 (in stedelijk en landelijk gebied), de concentratie aan 1,2-dichloorethaan in µg/m³ (in een industriële zone) en het ozonvormend vermogen (OCP) een maat voor de hoeveelheid (troposferische) ozon die zou kunnen gevormd worden uitgaande van de stofkarakteristieken en de componentconcentraties werden in MIRA-T 1998 als indicatoren voor de concentratie van NMVOS in de omgevingslucht weerhouden en worden hier verder uitgewerkt. 4.1 Verloop indicator(en) en normen Figuur 5 toont de waarnemingen over de periode en de doelstellingen voor 1999 en 2010 gebaseerd op de bepalingen van de Derde en de Vierde Noordzeeconferentie. De doelstellingen zijn het terugdringen van de benzeenconcentratie in stedelijke gebieden naar 6 µg/m³ tegen 1999 en naar 3 µg/m³ tegen Voor landelijke gebieden is de doelstelling driemaal strenger. 20/05/2015 7

8 MIRA-T 1999 Verspreiding van vluchtige organische stoffen Figuur 5: Evolutie van de jaargemiddelde benzeenconcentraties in omgevingslucht met bijhorende doelstellingen voor 1999 en 2010 (Vlaanderen en Brussel, ). jaargemiddelde benzeenconcentratie (µg/m³) waarneming in de stad waarneming landelijk gebied doelstelling stedelijk gebied doelstelling landelijk gebied Bron: Brussels Instituut voor Milieubeheer, 1998; VMM, 1998b. Uit de figuur blijkt dat in landelijke gebieden een daling van de benzeenconcentraties in omgevingslucht is opgetreden in 1997 ten opzichte van Voor de stedelijke gebieden werd een lichte stijging waargenomen. De 1,2-dichloorethaanconcentraties in Tessenderlo, gemeten van 1990 tot 1997, werden reeds vermeld in MIRA-T Voor de indicator OCP, zoals gedefinieerd in MIRA-T 1998, zijn nog steeds geen gegevens beschikbaar. Momenteel wordt een automatische meetmethode op punt gesteld voor 32 verschillende NMVOS. 4.2 Aandeel per compartiment De verspreiding van NMVOS in het milieucompartiment lucht is het belangrijkst en het best gekend via emissiegegevens en immissiemetingen. Voor de beschrijving van deze verstoring in de compartimenten water en bodem is veel minder informatie beschikbaar. De emissiegegevens van NMVOS via afvalwater zijn zeer schaars en zijn zeker niet representatief voor Vlaanderen. Door de verfijning van de emissieinventaris en door het toenemend aantal metingen van NMVOS in afvalwater en oppervlaktewater zal er vermoedelijk meer informatie beschikbaar komen in de volgende jaren. Ook over het voorkomen in en het vrijkomen van NMVOS uit de bodem zijn de gegevens in Vlaanderen zeer fragmentair en geven geen kwantitatief beeld. 4.3 Evaluatie en maatregelen De immisieconcentraties voor benzeen in landelijke gebieden blijven de laatste 5 jaar schommelen net boven de 2 µg/m 3. Er is een goede kans dat de streefwaarde van de 8 20/05/15

9 Vierde Noordzeeconferentie (2 µg/m 3 ) voor deze gebieden tegen 1999 gehaald wordt. Voor de stedelijke gebieden blijft de benzeenconcentratie boven de 8 µg/m 3, waaruit volgt dat de streefwaarde van 6 µg/m 3 tegen 1999 moeilijk haalbaar zal zijn. De grootste bron is hier het verkeer. De evaluatie en de geplande maatregelen voor deze doelgroep worden besproken in hoofdstuk 14 Fotochemische luchtverontreiniging. De norm voor de jaargemiddelde immisieconcentratie van benzeen, die wordt voorgesteld om opgenomen te worden in VLAREM II, bedraagt 10 µg/m 3. Deze waarde wordt voor Vlaanderen niet meer overschreden sinds Een recente ontwerp-richtlijn van de Europese Unie stelt een algemene grenswaarde voor benzeen in omgevingslucht van 5 µg/m 3 voor tegen het jaar Deze jaargemiddelde waarde werd in 1997 enkel in een stedelijke omgeving overschreden. 5 Impact op mens, natuur en economie Ten opzichte van MIRA-T 1998 werd voor dit onderdeel geen nieuwe informatie bekomen. Voor de mens zijn vooral de kankerverwekkende eigenschappen van een aantal NMVOS zorgwekkend. Benzeen, 1,3-butadieen en vinylchloride zijn gekende carcinogenen waarvoor geen veilige drempelwaarde bestaat. Bij een levenslange blootstelling aan een benzeenconcentratie in omgevingslucht van 1 µg/m 3, schat de WereldGezondheidsOrganisatie de kans op leukemie op 6 per miljoen. De gemiddelde benzeenconcentratie in Vlaanderen bedroeg 2,3 µg/m 3 in Hoge ethyleenconcentraties verstoren het rijpingsproces van groenten en fruit. Over de nadelige effecten van verhoogde concentraties van andere NMVOS op bomen, planten en gewassen zijn weinig of geen gegevens bekend. Bibliografie Belgische Petroleumfederatie (1998) Jaarverslag 1997, Brussel. Brussels Instituut voor Milieubeheer (1998) Jaarrapport 1997, Brussel. VMM (1998a) Lozingen in de lucht , Erembodegem. VMM (1998b) Luchtkwaliteit 1997, Erembodegem. Lectoren J. Clerinx, BEVEMIL BVBA Miet D Heer, Emissie-inventaris Lucht, VMM L. Lavrysen, Centrum voor Milieurecht, Universiteit Gent B. Mazijn, Centrum voor Duurzame Ontwikkeling, Universiteit Gent L. Meheus, Provinciaal Centrum voor Milieuonderzoek Oost-Vlaanderen B. Nieuwejaers, Afdeling Algemeen Milieu- en Natuurbeleid, AMINAL P. Schreurs, IWT V. Truyen, Febelhout 20/05/2015 9

10 D. Van Braeckel, ETHIBEL A. Van de Vel, Fabrimetal-Vlaanderen P. Vanhaecke, ECOLAS H. Van Rompaey, M. Wevers, VITO H. Westyn, Milieu & Communicatie, Electrabel 10 20/05/15