SMOG episodes. Frans Fierens - Intergewestelijke Cel Leefmilieu (IRCEL) Peter Vanderstraeten Leefmilieu Brussel (BIM)

Transcriptie

1 SMOG episodes Frans Fierens - Intergewestelijke Cel Leefmilieu (IRCEL) Peter Vanderstraeten Leefmilieu Brussel (BIM) Olivier Brasseur Intergewestelijke Cel Leefmilieu (IRCEL)

2 SMOG? Ozon- of zomersmog: fotochemische luchtvervuiling op warme en zonnige dagen (zomer) Wintersmog : vooral fijn stof (PM 10 en PM 2.5 ) te wijten aan : Uitstoot primair fijn stof op lokale/regionale schaal Vorming van secundair fijn stof (vooral in het voorjaar, tijdens periodes met intensieve bemesting landbouwgronden -> ammoniak) Aanvoer van stof van op grotere afstand (b.v maart 2007, zand uit de Sahara) toename van fijn stof (PM 10 en PM 2.5 ) en ook stikstofdioxide (NO 2 ) concentraties bij meteorologische situaties met ongunstige verdunningsomstandigheden in de atmosfeer

3 Meteorologische omstandigheden die ongunstig zijn voor een goede verspreiding luchtverontreiniging Lage Windsnelheden (< 2-3 m/s) Thermische stabiliteit in onderste luchtlagen temperatuursinversie + persistentie Hogedrukgebied samendrukken luchtmassa s tegen de bodem

4 Temperatuursinversie (rookpluim na brand op 18/02/2008) Bron : Desoppere Frank

5 Goede luchtkwaliteit SMOG episode 9 november januari 2006 SMOG Foto : KMI-IRM Foto : KMI-IRM daggemiddelde concentratie PM10 23 μg/m 3 daggemiddelde concentratie PM10 89 μg/m 3 De luchtvervuiling blijft aanwezig in de onderste luchtlagen (100 tot 300 m) van de atmofeer

6 Meetnetten

7 De Standaard Bron: B. Nemery, KUL

8 London fog 5-9 December 1952 SO2 max microgram/m³ EU-norm nu : 125 WGO : 20 Doden N > 3000 Wilkins E.T. Journal of the Royal Sanitary Institute, 1954, 74, 1-21

9 Zwavel Rook meetnet (semi automatisch) In jaar na de ramp in de Maasvallei Start metingen van de luchtkwaliteit SO2 (zwaveldioxide) Zwarte Rook acidimetrie reflectometrie > 200 meetplaatsen

10 Meetnetten Controle Luchtkwaliteit Vanaf 1978 : Federale overheid (IHE) Vanaf 1994 : Gewestelijke overheden Waalse Gewest : ISSEP (Institut Scientifique de Service Public) Brussels GEWEST : BIM (Brussels Instituut voor Milieubeheer) Vlaams Gewest : VMM (Vlaamse Milieumaatschappij) Intergewestelijk : IRCEL (Intergewestelijke Cel Leefmilieu) Telemetrische meetposten : SO 2, NO 2, O 3, CO, BTeX, PM Niet telemetrische meetposten : Zware metalen, PAK, VOS, fluor

11 Telemetrisch Meetnet Brussels Hoofdstedelijk Gewest Stikstofdioxide (NO 2 ) Deeltjes (PM10)

12

13

14 Stikstofdioxide NO 2

15 Stikstofoxides (NO en NO 2 ) Gevormd tijdens verbrandingsprocessen (oxidatie van luchtstikstof) : bij hoge temperatuur (> 600 C) : stikstofmonoxide NO Vorming secundaire polluenten oxidatie NO NO 2 O3, PAN (peroxy acetyl nitraat) Andere oxidantia Deeltjes (via HNO3) Verhoogd risico voor de gezondheid bij omgevingstemperatuur : stikstofdioxide NO 2 impact op de gezondheid

16 Uitstoot van stikstofoxides (NOx = NO + NO 2 ) te Brussel bron : emissie-inventaris Brussel 2008

17 NO2 gemeten door satelieten Periode april 2009 september 2010 (10 15 moleculen/cm²) Bron : processing IRCEL

18 NO 2 (2010) geïnterpoleerde metingen + bigaussiaans hoge resolutie model

19 Stikstofdioxide (NO 2 ) gemiddelde concentratie 31 (periode 12 Sep sep. 2012) 44 Sinds 1 januari 2010 : EU grenswaarde = max. 40 µg/m stations > 40 µg/m³ stations net onder drempel stations OK 28

20 Stikstofdioxide (NO 2 ) Evolutie in Brussel sinds Probleem in meetposten op plaatsen met veel verkeer 50 Anderlecht Eastman-Belliard (Bruxelles) EU-richtlijn (2010) : jaargemiddelde concentratie 40 μg/m 3 Parlement EU (Bruxelles) Maricolles (Berchem-St- Agathe) Parc Meudon (Neder-Over- Hembeek) Avant-Port (Bruxelles/Haren) Ecluse 11 (Molenbeek-St- Jean) Couronne (Ixelles) IRM-KMI (Uccle) 0 Gulledelle (Woluwe-St- Lambert)

21 NO 2 probleem = dieselprobleem! Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor

22 NOx (g/km) Vergelijking tussen verschillende merken vergelijkbare motorisatie Emissions de NOx 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 Opel Corsa ch Opel Corsa 1.3 CDTI 75ch FAP Toyota Corolla 1.4 VVTI 97ch Toyota Corolla 1.4 D4D 90ch Peugeot VTI 120ch Peugeot HDI 109ch FAP Renault Mégane V 112ch Renault Mégane 1.5 DCI 105ch FAP Volkswagen Golf 1.4 TSI 122ch Volkswagen Golf 1.9 TDI 105ch Bluemotion Ford Mondeo 2.0I 146ch Ford Mondeo 2.0 TDCI 140ch FAP Volkswagen Passat 1.8 TSI 160ch Volkswagen Passat 2.0 TDI 140ch FAP BMW 730i 258ch BMW 730d 231ch FAP Essence Diesel

23 België is een diesel land verdieseling neemt nog altijd toe 100% 90% 100% 80% 80% 70% 60% 60% 50% 40% 40% Autres (LPG, etc) Diesel Essence LPG Diesel Essence 30% 20% 20% 10% 0% 0% Meer dan 5,3 miljoen wagens in omloop in BE bron: Febiac

24 NO 2 probleem = dieselprobleem! Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp

25 Kostprijs brandstoffen op11/09/2012 Source : ESSENCE BTW DIESEL Accijnzen Distributie Raffinage kosten 0.69

26 Gevolg verdieseling Bron : De Morgen (12 juni 2010)

27 NO 2 probleem = dieselprobleem! Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp CO2 premie : stimuleren van verkoop groene wagens afgeschaft op 1/1/2012

28 NO 2 probleem = dieselprobleem! Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp CO2 premie : stimuleren van verkoop groene wagens afgeschaft op 1/1/2012 Bedrijfswagens (50% van het wagenpark) : quasi uitsluitend diesels (behalve hybrides)

29 NO 2 probleem = dieselprobleem! Een dieselmotor stoot 3 tot 20 keer meer NOx uit in vergelijking met een benzine motor Onevenwicht tussen aantal diesel- en benzinewagens Diesel (nog altijd) goedkoper aan de pomp CO2 premie : stimuleren van verkoop groene wagens afgeschaft op 1/1/2012 Bedrijfswagens (50% van het wagenpark) : quasi uitsluitend diesels (behalve hybrides) EURO normen : NOx emissies ==> EURO1 ~ EURO5!

30 NOx emissies in realistische rijomstandigheden veel hoger dan op testbank Euro-1 Euro-2 Euro-3 Euro-4 Euro-5 Euro-6 Officiële testcyclus Realistische rij-omstandigheden

31 Is Diesel altijd beter? Lucht kwaliteit Klimaat CO HC NOx Particules CO 2 Essence Diesel Probleem EU normen Keuze brandstoftype: geen ideale oplossing, gebruiksdoel speelt ook rol Oplossing : duurzaam/rationeel verplaatsingsgedrag

32 Fijn Stof PM 10

33 Fijne deeltjes PM10 PM10 = Vaste of vloeibare deeltjes in suspensie in de lucht, met een aërodynamische diameter lager dan 10 µm Source : EPA Report, In de winter belangrijkste component van wintersmog, fijn stof (PM2.5) veruit belangrijkste impact op de gezondheid

34 Oorsprong van de PM10 deeltjes Emissies van natuurlijke oorsprong Directe uitstoot : pollen, zeezout, bosbranden

35 Oorsprong van PM10-deeltjes : natuurlijke bronnen Pollen Zand Zeezout + Vulkaanuitbarsting Gronderosie Minerale deeltjes door de wind meegevoerd Bosbranden

36 Oorsprong van de PM10 deeltjes Emissies van natuurlijke oorsprong Directe uitstoot : pollen, zeezout, bosbranden Antropogene emissies Directe uitstoot (primaire polluenten): afkomstig van het verkeer, de industrie, de gebouwenverwarming, etc

37 Oorsprong fijn stof (PM10) : primaire antropogene emissies (1) + Slijtage van het wegdek Afbraakwerken Bouwwerven Opslag en verhandeling van stortgoederen Emissie- inventaris Brussel 2006

38 Oorsprong van de PM10 deeltjes Emissies van natuurlijke oorsprong Directe uitstoot : pollen, zeezout, bosbranden Antropogene emissies Directe uitstoot (primaire polluenten): afkomstig van het verkeer, de industrie, de gebouwenverwarming, etc Indirecte uitstoot (secondaire polluenten) : in de atmosfeer gevormd vanuit andere polluenten (NH 3, SO 2, NO 2 )

39 Oorsprong PM10-deeltjes : secundaire deeltjes Overgang gasvormige polluenten naar vaste deeltjes of aerosolen GASSEN NO 2 (stikstofdioxide) SO 2 (zwaveldioxide) NH 3 (ammoniak) Transformatie/ nucleatie Deeltjes Nitraten Sulfaten Ammonium Voorbeeld van secundaire deeltjes : Agglomeraat van fijne organische deeltjes afkomstig van verbrandings processen

40 Europese grenswaarden voor PM10 (Richtlijn 2008/50/EG) Europese jaargrenswaarde Jaargemiddelde concentratie 40 μg/m 3 gerespecteerd te Brussel vanaf 2005 Europese daggrenswaarde Max. 35 dagen met een daggemiddelde concentratie hoger dan 50 μg/m 3 een probleem in verschillende meetposten Situatie 15/9/2012 Stations de mesures (*) Avant-Port (Bruxelles/Haren) IRM-KMI (Uccle) Maricolles (Berchem Ste-Agathe) Ecluse 11 (Molenbeek-St-Jean) Parc Meudon (Neder-Over-Heembeek) Gulledelle (Woluwe-Saint-Lambert)

41 Fijn stof (PM10) Daggrenswaarde in Sinds 1 januari 2005 : EU daggrens = max. 35 dagen met daggemiddelde PM10 concentratie > µg/m stations in overschrijding station in de buurt van grenswaarde stations OK 25

42 Aantal dagen met daggemiddelde PM10 concentratie > 50 µg/m³ Norm niet gehaald!

43 jan/2005 jan/2006 jan/2007 jan/2008 jan/2009 jan/2010 µg/m³ Jaargemiddelde PM 2.5 in België EU streefwaarde 2010 / grenswaarde PM2.5 Belgium (spatial average ) monthly mean running 12 month average (mean) running 12 month average (max)

44 Gezondheidseffecten luchtverontreiniging

45 Hoe gevaarlijk is luchtverontreiniging? Grootste persoonlijk risico op hartaanval na : 1.snuiven Meeste van cocaïne hartaanvallen (2300%) kunnen verklaard worden door : 2.zwaar tafelen (700%) 3.wiet roken 1. Blootstelling/deelname aan verkeer (7,4 %) 4.negatieve 2. lichamelijke emoties (bijvoorbeeld inspanning (6,1 de dood %) van een geliefde) 5.lichamelijke 3. koffiedrinken inspanning (5,0 %) 6.positieve 4. alcoholconsumptie emoties (zoals doelpunt (5,0 %) van het nationale elftal) 7.woede 5. luchtvervuiling (4,8 %) 8.alcoholconsumptie 6. negatieve emoties (bijvoorbeeld de dood van een geliefde) 9.seksuele 7. woede activiteit (300%) 10.blootstelling/deelname 8. positieve emoties aan (zoals verkeer doelpunt (300%) van het nationale elftal) 11.luchtweginfecties 9. zwaar tafelen 12.koffiedrinken 10. seksuele activiteit 13.luchtvervuiling 11. luchtweginfecties (5%) 12. Wiet roken 13. Snuiven van cocaïne Public health importance of triggers of myocardial infarction: a comparative risk assessment, Nawrot al., The Lancet (2011)

46 PM10-deeltjes : impact op het ademhalingsstelsel snelheid ingeademde lucht +++ deeltjes diameter impact > 5 µm ++ + sedimentatie 1-5 µm diffusie < 0.2 µm 0 opname in de bloedstroom schadelijkheid gebonden aan chemische samenstelling << 0.1µm

47 Aantal radioactieve deeltjes / gr bloed Fijn stof : kleinste deeltjes rechtstreeks in bloedbaan Inademen van ultrafijne deeltjes 99m Tc-carbon ( Technegas ) n= Tijd (min) Nemmar et al. Circulation 2002,105, min

48 Staking staalfabriek Utah Valley (midden jaren 1980)

49 Verandering van de Hartfunctie (μv) Toxicologisch experiment bij mensen Experiment bij 20 personen die voordien al hartaanval hadden gehad Meting van hartfunctie tijdens een lichte inspanning bij blootstelling aan 300 µg/m³ dieselroet Gefilterde lucht Blootstelling aan dieselroet Duur blootstelling (minuten) Effecten op de hartfunctie, hoger risico op myocardinfarct Source: Mills, N.L. et al (2007) Ischemic and Thrombotic Effects of Dilute Diesel-Exhaust Inhalation in Men with Coronary Heart Disease. The New England Journal of Medicine vol. 357 n 11: p

50 Fijn stof : gezondheidseffecten Lange termijn effecten (belangrijkste) Levensverwachtingsvermindering 9 12 maanden (PM2.5) Roken 5-10 jaar Korte termijn effecten (tijdens smogepisodes): -> Vervroegde sterfte

51 Impact van verkeersmaatregelen tijdens SMOG episodes Voorbeeld : SMOG 90 in Vlaanderen

52 Snelheidsbeperkingen in het Vlaamse Gewest Autowegen met een snelheidsbeperking van 90 km/h Bron :

53 Impact snelheidsbeperking op totale massa PM10 Maximum 5 %! Impact (%) snelheidsverlaging op de PM10 concentraties (smogepisode 19 tot 23 décembre 2007) Source : VITO - Lefebvre et al. (2009)

54 Impact snelheidsbeperking op de BC (dieselroet) concentraties tot 30 % reductie! Impact (%) snelheidsverlaging op de dieselroetconcentraties (smogepisode 19 tot 23 décembre 2007) Source : VITO - Lefebvre et al. (2009)

55 Impact snelheidsbeperking op de BC (dieselroet) concentraties Impact ifv de afstand langs R0 (Ring Brussel) Source : VMM VITO IRCEL

56 Impact van een snelheidsbeperking op snelwegen van 90km/u op de luchtkwaliteit Fijn stof (PM10 en PM2.5) daling van slechts enkele % in de onmiddellijke omgeving van de snelwegen Black Carbon (dieselroet, één van de gevaarlijke fijnstof fracties) reductie tot -30% in de onmiddellijke buurt van de snelwegen Afname van minstens 15% van de blootstelling aan dieselroet voor Vlamingen/Brusselaars Afname van minstens 10% van de blootstelling aan dieselroet voor Vlamingen/Brusselaars Meer dan 1 inwoner op 7 woont op minder dan 1500 meter van een drukke snel- of ringweg

57 Impact van verkeersmaatregelen in Brussel tijdens SMOG episodes Alternerend nummerplaat rijden

58 Impact van alternerend rijden op de luchtkwaliteit Wordt ingevoerd van zodra fase 2 van het Brusselse smogactieplan wordt bereikt. Verwachting: afname van 40% van de verkeersemissies in Brussel Impact op de luchtkwaliteit in Brussel : -8% daling van de PM10 concentraties, tot -15% op plaatsen met veel verkeer -21% daling van de NO2 concentraties -40% daling van de dieselroetconcentraties (BC)

59 Zullen (alleen) technische maatregelen zorgen voor minder luchtvervuiling? Als we ons Verplaatsingsgedrag Energiegebruik Consumptiegedrag auto s worden milieuvriendelijker... CO2 wegverkeer stijgt tussen Niet duurzaam (milieuvriendelijk) aanpassen? 150% 140% 130% 120% 110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% CO2 emissies wegverkeer BE

60 Is Vlaming bereid gedrag aan te passen? In 2005 NO2 satelietbeeld

61 In 2009 En in 2011

62 Dank voor uw aandacht!