Luchtkwaliteit in Mechelen in de periode 2001-2010
DOCUMENTBESCHRIJVING Titel Luchtkwaliteit in Mechelen in de periode 2001-2010 Samenstellers Afdeling Lucht, Milieu en Communicatie, VMM Dienst Lucht Inhoud Dit rapport beschrijft de resultaten van 10 jaar immissiemetingen van zwaveldioxide, stikstofoxides, PM10- en PM2,5-fijn stof, zwarte rook, ozon, koolstofmonoxide en vluchtige organische componenten (BTEX) van 2001 tot 2010 in de omgeving van Mechelen. Wijze van refereren VMM (2011), Luchtkwaliteit in Mechelen in de periode 2001-2010 Verantwoordelijke uitgever Philippe D Hondt, Afdelingshoofd Lucht, Milieu en Communicatie Vlaamse Milieumaatschappij Vragen in verband met dit rapport VMM-Infoloket A.Van de Maelestraat 96 9320 Erembodegem Tel: 053 72 64 45 Fax: 053 71 10 78 info@vmm.be Depotnummer D/2011/6871/028 2
Samenvatting Dit rapport beschrijft de resultaten van 10 jaar immissiemetingen uitgevoerd in de omgeving van Mechelen. Van 2001 tot en met 2010 heeft de VMM volgende polluenten gemeten: zwaveldioxide, stikstofoxides, fijn stof, zwarte rook, koolstofmonoxide, ozon, vluchtige organische componenten. De meetwaarden worden getoetst aan de bestaande en toekomstige normen. De evolutie van de gemeten concentraties van de verschillende polluenten wordt in het rapport grafisch weergeven en besproken. Onder meer voor de vluchtige organische componenten wordt een dalende trend vastgesteld. Aan de hand van windsnelheid en richting worden eveneens de mogelijke bronnen voor de verschillende componenten in kaart gebracht. Zo zien we de duidelijke aanwezigheid van een industriële bron voor ethylbenzeen en de xylenen in de wijk Mechelen-Zuid. Ook de gevolgen van de verstedelijking komt naar voor in de pollutierozen van NO 2, zwarte rook en fijn stof. Samenvatting 3
INHOUDSTAFEL Samenvatting... 3 1 Het meetnet... 7 2 Regelgeving...10 2.1 Zwaveldioxide SO 2... 10 2.2 Stikstofoxides NO/NO 2... 10 2.3 Fijn stof - PM2,5/PM10 - en zwarte rook... 10 2.4 Koolstofmonoxide CO... 11 2.5 Ozon O 3... 12 2.6 Vluchtige organische componenten BTEX... 12 3 Meetresultaten...13 3.1 Zwaveldioxide SO 2... 13 3.2 Stikstofoxides NO/NO 2... 13 3.3 Fijn stof - PM2,5/PM10 - en zwarte rook... 17 3.3.1 PMref10... 17 3.3.2 PMref2,5... 20 3.3.3 Zwarte rook... 23 3.4 Koolstofmonoxide CO... 25 3.5 Ozon O 3... 26 3.6 Vluchtige organische componenten BTEX... 29 4 Besluit...33 5
FIGUREN Figuur 1: Ligging meetstations in Mechelen... 9 Figuur 2: Evolutie NO-concentraties op 40ML01... 14 Figuur 3: Evolutie NO-concentraties op 42R841... 14 Figuur 4: Evolutie NO2 -concentraties op 40ML01... 15 Figuur 5: Evolutie NO2 -concentraties op 42R841... 15 Figuur 6: NO2 -pollutierozen op kaart, 2010... 16 Figuur 7: Evolutie PMref 10-concentraties op 40ML01... 17 Figuur 8: Evolutie PMref 10-concentraties op 42R841... 18 Figuur 9: Aantal overschrijdingen voor PMref 10-fijn stof op 40ML01 en 42R841... 18 Figuur 10: PM10-pollutierozen voor 2010... 19 Figuur 11: Evolutie PMref 2,5-concentraties op 40ML01... 20 Figuur 12: Evolutie PMref 2,5-concentraties op 40ML02... 21 Figuur 13: Evolutie PMref 2,5-concentraties op 42R841... 21 Figuur 14: PM2,5-pollutierozen op kaart, 2004... 22 Figuur 15: Evolutie zwarte rookconcentraties op 40ML01... 23 Figuur 16: Pollutieroos zwarte rook op kaart, 2010... 24 Figuur 17: Evolutie CO-concentraties op 42R841... 25 Figuur 18: Evolutie O3 -concentraties op 42R841... 26 Figuur 19: Pollutieroos O3 op kaart, 2010... 28 Figuur 20: Evolutie BTX-meetresultaten op 40ML01... 29 Figuur 21: Pollutieroos benzeen, 2006... 30 Figuur 22: Pollutieroos tolueen, 2006... 30 Figuur 23: Pollutieroos ethylbenzeen, 2006... 31 Figuur 24: Pollutieroos m-xyleen, 2006... 31 Figuur 25: Pollutieroos p-xyleen, 2006... 32 Figuur 26: Pollutieroos o-xyleen, 2006... 32 TABELLEN Tabel 1: Metingen op 40ML01... 7 Tabel 2: Metingen op 40ML02... 7 Tabel 3: Metingen op 42R841... 7 Tabel 4: Detaillering meetstations in Mechelen... 8 Tabel 5: SO 2 grens- en alarmdrempelwaarden... 10 Tabel 6: NO 2 grens- en alarmdrempelwaarden... 10 Tabel 7: Kalibratiefactoren voor PM10 en PM2,5... 11 Tabel 8: PMref10 en PMref 2,5 grenswaarden... 11 Tabel 9: CO grenswaarde... 11 Tabel 10: O 3 lange termijndoelstelling, streef- en drempelwaarden... 12 Tabel 11: BTEX grens- en richtwaarden... 12 Tabel 12: Belangrijkste statistische parameters voor SO 2 op meetstation 40ML01... 13 Tabel 13: Overschrijdingen O3 -streefwaarde, informatie- en alarmdrempel... 27 6
1 Het meetnet In overleg met de afdeling Milieu-inspectie van het departement Leefmilieu, Natuur en Energie en het bestuur van de stad Mechelen werd in 2000 een meetstation opgestart voor de controle van de luchtkwaliteit in de wijk Mechelen-Zuid. Dit meetstation, 40ML01, is gelegen op de Hombeeksesteenweg, in een industriezone aan de rand van een stedelijk gebied en op relatief korte afstand (+/- 800 meter) van de drukke autoweg E19: Antwerpen Brussel. Het meetstation is uitgerust met automatische monitoren die volgende parameters continu meten of gemeten hebben: Tabel 1: Metingen op 40ML01 40ML01 Start meting Stop meting PM10-fijn stof februari 2000 lopende Zwaveldioxide (SO 2 ) december 2000 maart 2003 Stikstofoxiden (NO x ) april 2000 lopende PM2,5-fijn stof september 2000 november 2009 Zwarte rook (ZR) augustus 2001 lopende Vluchtige organische componenten (BTEX) februari 2002 februari 2007 Een tweede meetstation, 40ML02, werd opgestart in 2002 nabij de bedrijfsterreinen van Mechelen- Nekkerspoel. Dit meetstation werd stopgezet in het jaar 2005. Tabel 2: Metingen op 40ML02 40ML02 Start meting Stop meting PM2,5-fijn stof Juni 2002 Januari 2005 In een voorstedelijk gebied ten zuiden van Mechelen ligt een derde meetstation 42R841. Dit meetstation, opgestart in oktober 2002, bevindt zich aan de Technologielaan op het terrein van Technopolis, naast het oprit- en afrittencomplex van de autoweg E19. Wegens uitbreiding van Technopolis werd in 2006 het meetstation zo n 25 meter verplaatst. Het meetstation werd terug opgestart in januari 2007. Hierdoor waren er in de periode juli 2006 - januari 2007 geen metingen. De automatische monitoren op dit meetstation meten volgende parameters: Tabel 3: Metingen op 42R841 42R841 Start meting Stop meting PM10-fijn stof Oktober 2002 lopende Koolstofmonoxide Oktober 2002 Oktober 2008 PM2,5-fijn stof Oktober 2002 Februari 2009 Ozon Maart 2003 lopende Stikstofoxiden (NO x ) April 2003 lopende Meer informatie over de gemeten parameters en gebruikte apparatuur is terug te vinden op de website www.vmm.be. Het meetnet 7
Tabel 4: Detaillering meetstations in Mechelen Code Station Lambert-coördinaten start Postnr Gemeente Adres X-coörd Y-coörd werking 40ML01 2800 Mechelen Hombeeksesteenweg 156569 189536 April 2000 Bedrijf Ligging t.o.v. het meetstation Afstand t.o.v. het meetstation Procter & Gamble - chipsafdeling 180-200 130 tot 240m Procter & Gamble - zeepproductie 210-230 320 tot 400m Du Pont de Nemours 210-240 550 tot 700m E19 autoweg 180 tot 320 Kortste afstand 750m (240 ) Stadscentrum Mechelen 40-80 Centrum op 1800m Brusselse poort op 1000m Hombeeksesteenweg 60-280 Rijbaan op 5m (180 ) Code Station Lambert-coordinaten start Postnr Gemeente Adres X-coörd Y-coörd werking 40ML02 2800 Mechelen Lakenmakersstraat 159470 191330 Juli 2001 Bedrijf Ligging t.o.v. het meetstation Afstand t.o.v. het meetstation Bedrijfsterrein Mechelen-Nekkerspoel 30-60 250 500 m Code Station Lambert-coordinaten start Postnr Gemeente Adres X-coörd Y-coörd werking 42R841 2800 Mechelen Technologielaan 157059 188039 Oktober 2002 Bedrijf Ligging t.o.v. het meetstation Stadscentrum Mechelen 320-360 en 0-40 E19 autoweg met oprit- en afrittencomplex (B101) 190-360 en 0-20 Brusselsesteenweg (N1) 40-160 Afstand t.o.v. het meetstation Rand centrum 1300 m (10 ) Kortste afstand 30 m (270 ) Kortste afstand 250 m (80 ) 8 Het meetnet
Figuur 1: Ligging meetstations in Mechelen Het meetnet 9
2 Regelgeving De concentraties van de gemeten polluenten worden getoetst aan Vlaamse en Europese richt- en grenswaarden. 2.1 Zwaveldioxide SO 2 Tabel 5 toont een overzicht van de grens- en alarmdrempelwaarden die van toepassing zijn voor SO 2. Tabel 5: SO 2 grens- en alarmdrempelwaarden SO 2 : EUROPESE GRENS- EN ALARMDREMPELWAARDEN UURGRENSWAARDE EU-DAGGRENSWAARDE ALARMDREMPEL op basis van uren 350 µg/m³ max. 24 overschrijdingen per jaar 125 µg/m³ max. 3 overschrijdingen per jaar 500 µg/m³ gedurende 3 opeenvolgende uren 2.2 Stikstofoxides NO/NO 2 Tabel 6 toont een overzicht van de grens- en alarmdrempelwaarden die van toepassing zijn voor NO 2. Tabel 6: NO 2 grens- en alarmdrempelwaarden NO 2 : EUROPESE GRENS- EN ALARMDREMPELWAARDEN GRENSWAARDE: 98 ste percentiel van de over een 200 µg/m³ jaar gemeten uurwaarden tot 31 december 2009 200 µg/m³ tegen 1 januari 2010, max. 18 UURGRENSWAARDE overschrijdingen per jaar JAARGRENSWAARDE 40 µg/m³ tegen 1 januari 2010 ALARMDREMPEL op basis van uren 400 µg/m³ gedurende 3 opeenvolgende uren Voor NO zijn er geen grenswaarden vastgelegd. 2.3 Fijn stof - PM2,5/PM10 - en zwarte rook De huidige Europese referentiemethoden voor het meten van PM in omgevingslucht (EN 12341 voor PM10 en EN14907 voor PM2,5) zijn gebaseerd op een 24-uurmonsterneming en gravimetrische analyse. Toch dienen de netwerken continue automatische monitoren te gebruiken om real-time gegevens te kunnen aanbieden aan het publiek. Deze monitoren zijn echter gebaseerd op andere meetprincipes dan de referentiemethode. Daarom moeten de netwerken aantonen dat deze toestellen resultaten kunnen geven die vergelijkbaar zijn met die van de referentiemethode. Dit proces staat bekend als het aantonen van equivalentie (Demonstration of Equivalence). Het behelst vooral het uitvoeren van vergelijkende oefeningen tussen de referentiemethode en de automatische monitoren, en het vaststellen van de kalibratiefactoren. De PM10-metingen worden, afhankelijk van het soort monitor, vermenigvuldigd met hun respectieve factor en dan aangeduid als PM ref 10. Ook voor PM2,5 spreken we van PM ref 2,5 na het vermenigvuldigen van de meetresultaten met hun respectieve factor. De vergelijkende metingen werden uitgevoerd in 2001 en 2002. Uit dit onderzoek heeft men een kalibratiefactor van 1,37 bekomen voor de ESM-monitoren. De TEOM FDMS-monitoren hebben 1 als omrekeningsfactor. Voor de PM2,5 metingen zijn er volgende kalibratiefactoren: 1,46 voor een PM2,5 ESM meting en factor 1 voor de TEOM-FDMS-monitoren. 10 Regelgeving
In 2008 en 2009 vond een nieuwe studie plaats met meer dan 2300 vergelijkingen gemaakt tussen dagwaarden van de referentiemethode en de verschillende automatische monitoren. Zoals voorheen maakt de VMM voor deze vergelijkende studie bij de referentiemetingen gebruik van een sequentiële Leckel SEQ 47/50 sampler. Binnen deze studie zijn evenwel andere referentiefilters gebruikt dan bij de vorige studies omdat recent Europees onderzoek aangaf dat een ander type filter minder problemen geeft met artefacten (bijvoorbeeld het opnemen van water). De verandering van de referentiefilters geeft kwalitatief betere en iets lagere referentiewaarden. Uit dit onderzoek heeft men dus een omrekeningsfactor van 1 bekomen voor de TEOM FDMSmonitoren, de ESM-monitoren hebben een lagere omrekeningsfactor van 1,25. Voor de PM2,5- meettoestellen heeft men eveneens nieuwe omrekeningsfactoren bekomen. De ESM-monitoren krijgen een omrekeningsfactor van 1,27 en de TEOM FDMS-monitoren de factor 1. Samengevat werden volgende kalibratiefactoren bekomen: Tabel 7: Kalibratiefactoren voor PM10 en PM2,5 Fractie Type monitor Factoren Factoren tot en met 31/12/2008 vanaf 01/01/2009 PM10 ESM 1,37 1,25 TEOM-FDMS 1 1 PM2,5 ESM 1,46 1,27 TEOM-FDMS 1 1 Tabel 8 bevat de huidige grenswaarden voor de polluent PM ref 10 en PM ref 2,5. Tabel 8: PM ref 10 en PM ref 2,5 grenswaarden PM ref 10: EUROPESE DAG- EN GRENSWAARDE DAGGRENSWAARDE JAARGRENSWAARDE 50 µg/m³ tegen 1 januari 2010, max. 35 overschrijdingen per jaar 40 µg/m³ PM ref 2,5: EUROPESE STREEF- EN GRENSWAARDE STREEFWAARDE tegen 2010 GRENSWAARDE tegen 2015 TOEKOMSTIGE INDICATIEVE EU-GRENSWAARDE tegen 2020 25 µg/m³ 25 µg/m³ 20 µg/m³ Voor zwarte rook zijn er geen grens- en richtwaarden. 2.4 Koolstofmonoxide CO Tabel 9 toont de grenswaarde voor koolstofmonoxide. Tabel 9: CO grenswaarde GRENSWAARDE 10 mg/m³ als hoogste 8-uurgemiddelde van een dag Het hoogste 8-uurgemiddelde van een dag bekomt men door vergelijking van alle berekende, glijdende 8-uurgemiddelden die voorkomen op een dag. Het eerste 8-uurgemiddelde bestaat uit het gemiddelde van de uren vanaf 17:00 van de vorige dag tot 01:00 van de eigenlijke dag. Het laatste 8- uurgemiddelde van de dag gaat van 16:00 tot 24:00 uur. In totaal zijn er dus 24 8-uurgemiddelden per dag. Regelgeving 11
2.5 Ozon O 3 Tabel 10 toont een overzicht van de streef- en drempelwaarden die geldig zijn voor ozon. Tabel 10: O 3 lange termijndoelstelling, streef- en drempelwaarden O 3 : EUROPESE TOEKOMSTIGE LANGE TERMIJNDOELSTELLINGEN, STREEF- EN DREMPELWAARDEN INFORMATIEDREMPEL bevolking Uurgemiddelde: 180 µg/m³ ALARMDREMPEL bevolking STREEFWAARDE voor de bescherming van de gezondheid van de mens LANGE TERMIJNDOELSTELLING voor de bescherming van de gezondheid van de mens RICHTLIJN STREEFWAARDE voor de bescherming van de vegetatie LANGE TERMIJNDOELSTELLING voor de bescherming van de vegetatie Uurgemiddelde: 240 µg/m³ Hoogste 8-uurgemiddelde van een dag: 120 µg/m³ mag, gemiddeld over 3 jaar, niet vaker dan 25 dagen per kalenderjaar overschreden worden Hoogste 8-uurgemiddelde van een dag gedurende een kalenderjaar: 120 µg/m³ AOT40: 18.000 (µg/m³).uren, gemiddeld over 5 jaar AOT40: 6.000 (µg/m³).uren 2.6 Vluchtige organische componenten BTEX Tabel 11 toont een overzicht van de grens- en richtwaarden voor BTEX. Tabel 11: BTEX grens- en richtwaarden BTEX: GRENS- EN RICHTWAARDEN Benzeen: GRENSWAARDE als 98 ste percentiel in het beschouwde kalenderjaar op basis van dagwaarden (Vlarem titel II) Benzeen: GRENSWAARDE als jaargemiddelde in het beschouwde kalenderjaar op basis van dagwaarden (richtlijn 2008/50/EG) Tolueen: RICHTWAARDE op halfuurbasis (WGO) Tolueen: RICHTWAARDE als weekgemiddelde (WGO) 50 µg/m³ 5 µg/m³ 1.000 µg/m³ 260 µg/m³ 12 Regelgeving
3 Meetresultaten Hierna worden de meetwaarden, verzameld in de jaren 2001 tot en met 2010, getoetst aan de normen. 3.1 Zwaveldioxide SO 2 Zwaveldioxide is een kleurloos gas met een irriterende geur en smaak. Antropogene emissies van SO 2 ontstaan voornamelijk door de verbranding van fossiele brandstoffen zoals kolen en aardolie. Een gering aandeel is afkomstig van procesemissies. Bij inademing is SO 2 irriterend en bij hoge concentraties kan het ademhalingsproblemen veroorzaken. SO 2 heeft nadelige gevolgen op de vegetatie, veroorzaakt verzuring van het milieu, corrosie bij metalen en versnelde verwering van historische gebouwen of steen in het algemeen. Tabel 12: Belangrijkste statistische parameters voor SO 2 op meetstation 40ML01 40ML01 40ML01 DAGWAARDEN SO 2 2001 2002 Gemiddelde 9 8 50 ste percentiel 8 7 90 ste percentiel 16 17 98 ste percentiel 22 25 In 2001 en 2002 heeft de VMM SO 2 gemeten in Mechelen op het meetstation 40ML01. De gemeten concentraties waren laag. Er werden geen overschrijdingen van de dag- en uurgrenswaarde vastgesteld. Daarom heeft de VMM in 2003 beslist om de meetapparatuur elders in Vlaanderen in te zetten. 3.2 Stikstofoxides NO/NO 2 Emissie van stikstofoxides in de lucht vindt voornamelijk plaats bij verbrandingsprocessen. De belangrijkste bron van NO x in Vlaanderen is het wegverkeer. NO zet zich in de lucht gemakkelijk om: NO oxideert onder invloed van het zonlicht tot NO 2. Nadelige effecten bij de mens van NO 2 treden op bij kortstondige blootstelling aan hoge concentraties en bij chronische blootstelling aan lage concentraties. De VMM meet NO en NO 2 op de meetstations 40ML01 en 42R841. Figuren 2 t.e.m. 5 tonen het verloop van de NO- en NO 2 -concentraties (jaargemiddelde, P50, P90 en P98 van het uurgemiddelde). Meetresultaten 13
NO 40ML01 (uurgemiddelde) 180 160 140 120 µg/m³ 100 80 60 40 20 0 20 17 18 16 13 11 14 12 12 12 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 2: Evolutie NO-concentraties op 40ML01 Figuur 2 toont een dalende trend in de periode 2001-2006, na 2006 wijzigen de jaargemiddelden nagenoeg niet meer. De gemeten concentraties van NO op het meetstation 40ML01 liggen in 2010 lager dan het stedelijk gemiddelde in Vlaanderen van 16 µg/m³. NO 42R841 (uurgemiddelde) 180 160 140 120 µg/m³ 100 80 60 40 20 0 23 17 15 19 16 14 16 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 3: Evolutie NO-concentraties op 42R841 Figuur 3 toont weinig variatie in de concentraties over de hele periode. Enkel in 2003 zijn de gemeten concentraties verhoogd tegenover de andere jaren, mogelijk wegens de uitzonderlijk warme zomer dat jaar. De gemeten concentraties van NO op het meetstation 42R841 liggen hoger dan deze op 40ML01. Dit is te verwachten gezien de ligging ervan nabij de af- en oprit van de E19 autosnelweg. De jaargemiddelde concentratie in 2010 is gelijk aan dat van het stedelijk gemiddelde in Vlaanderen. 14 Meetresultaten
NO 2 40ML01 (uurgemiddelde) µg/m³ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 38 39 39 36 36 36 36 34 33 34 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 4: Evolutie NO 2 -concentraties op 40ML01 Figuur 4 toont een licht dalende trend over de meetperiode 2001-2010. Op dit meetstation blijft zowel de uurgrenswaarde als de jaargrenswaarde gerespecteerd over de gehele meetperiode. De gemeten concentraties van NO 2 op 40ML01 liggen in 2010 lager dan het stedelijk gemiddelde in Vlaanderen van 36 µg/m³. NO 2 42R841 (uurgemiddelde) µg/m³ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 35 33 33 34 33 32 35 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 5: Evolutie NO 2 -concentraties op 42R841 Figuur 5 toont weinig variatie in de concentraties over de meetperiode 2003-2010. Ook op dit meetstation respecteren de meetwaarden de uur- en jaargrenswaarde gedurende de gehele meetperiode. De gemeten concentraties van NO 2 op het meetstation 42R841 liggen in 2010 lager dan het stedelijk gemiddelde in Vlaanderen van 36 µg/m³. Meetresultaten 15
Figuur 6: NO 2 -pollutierozen op kaart, 2010 Figuur 6 toont de pollutierozen van het gemiddelde van NO 2 voor de meetstations 40ML01 en 42R841. De pollutieroos van 40ML01 vertoont een verhoging in de zuid zuidwestelijke tot noord noordoostelijke sector, dus over de verstedelijkte sectoren. Daarnaast toont de pollutieroos voor 42R841 ook een extra verhoging in zuidelijke sector. 16 Meetresultaten
3.3 Fijn stof - PM2,5/PM10 - en zwarte rook Zwevend stof is een mengsel van vloeibare of vaste deeltjes met uiteenlopende samenstellingen en afmetingen. Zowel de natuur als menselijke activiteiten kunnen een bron zijn van deze deeltjes. Vaak worden de stofdeeltjes ingedeeld volgens de grootte (aerodynamische diameter). Zo is PM10-stof een verzamelnaam voor alle stofdeeltjes met een diameter kleiner dan 10 µm. Bij korte episodes van luchtvervuiling is er een toename van de gezondheidsproblemen zoals luchtweginfecties en astma. Bij chronische blootstelling is er kans op een vermindering van de longfunctie, toename van chronische luchtwegaandoeningen en een verminderde levensverwachting. Zwarte rook bestaat uit roetdeeltjes, afkomstig van verbrandingsprocessen. Roetdeeltjes hebben een grootte van ongeveer 0,3 µm en worden beschouwd als de meest schadelijke fractie van fijn stof. Roet draagt ook bij tot het broeikaseffect. 3.3.1 PM ref 10 Op meetstations 40ML01 en 42R841 meet de VMM PM10-fijn stof sinds 2002. PM ref 10 40ML01 (uurgemiddelde) µg/m³ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 34 38 29 28 29 30 27 27 28 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 7: Evolutie PM ref 10-concentraties op 40ML01 In de evolutie van de PM ref -10-concentraties in Mechelen is er een plotse daling in het jaargemiddelde van 2004. Van 2004 tot en met 2010 vertonen de gemeten concentraties nog weinig variatie. Het jaargemiddelde overschrijdt nooit de jaargrenswaarde van 40 µg/m³. Meetresultaten 17
PM ref 10 42R841 (uurgemiddelde) 120 100 80 µg/m³ 60 40 20 32 35 30 29 34 29 28 26 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar Figuur 8: Evolutie PM ref 10-concentraties op 42R841 P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 8 toont in de periode 2002-2010 een sterk schommelend verloop van de jaargemiddelden. De laatste jaren vertoont het jaargemiddelde een lichte maar constant dalende trend, in een periode van 4 jaar daalt het jaargemiddelde van 34 µg/m³ naar 26 µg/m³. Ook hier respecteren de jaargemiddelden over de gehele periode de jaargrenswaarde van 40 µg/m³. PM ref 10: aantal overschrijdingen van de 50 µg/m³ dagnorm 80 70 60 68 50 aantal 40 30 20 10 36 13 46 36 33 30 26 26 43 41 21 23 26 35 21 17 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar 40ML01 42R841 norm Figuur 9: Aantal overschrijdingen voor PM ref 10-fijn stof op 40ML01 en 42R841 18 Meetresultaten
In de meetperiode 2002-2010 overschrijden de gemeten concentraties op het meetstation 40ML01 de daggrenswaarde (daggemiddelde max. 35 keer > 50 µg/m³) gedurende 4 jaar. De laatste overschrijding dateert van 2007. Voor het meetstation 42R841 gelegen aan Technopolis, zien we een gelijkaardig beeld. Hier is de daggrenswaarde 2 maal overschreden en 1 maal benaderd met 35 overschrijdingen in 2009. Op te merken valt dat in 2006 het meetstation wegens de verplaatsing slechts gemeten heeft tot eind juli en er toch 35 overschrijdingen van de daggrenswaarde geregistreerd werden. Figuur 10: PM10-pollutierozen voor 2010 De pollutieroos voor PM10 op 40ML01 is sterk gelijkaardig met die voor NO 2 en wijst vooral naar de verstedelijkte sectoren. Dit is ook het geval voor de pollutieroos van PM10 op 42R841 waar er een verhoging is in de noordoostelijke tot oostelijke sector. Meetresultaten 19
3.3.2 PM ref 2,5 In Mechelen werd PM2,5-fijn stof gemeten op de drie meetstations. De PM2,5-meting op 40ML02 liep van 2001 tot en met 2004, die op het meetstation 40ML01 van 2001 tot eind november 2009 en deze op 42R841 van 2002 tot eind februari 2009. PM ref 2,5 40ML01 (uurgemiddelde) µg/m³ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 28 31 33 27 21 21 19 21 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 11: Evolutie PM ref 2,5-concentraties op 40ML01 In de evolutie van de PM ref 2,5-concentraties is er een sterke daling in de periode 2003-2005 op het meetstation 40ML01. Daarna, in de periode 2005-2008, is er weinig variatie in de gemeten concentraties. De streefwaarde van 25 µg/m³ tegen 2010 en grenswaarde tegen 2015 werd van 2001 tot en met 2004 overschreden. De jaargemiddelden liggen in de periode 2001-2010 steeds hoger dan de toekomstige EU-grenswaarde van 20 µg/m³ tegen 2020. Een uitzondering hierop vormt het jaar 2009 met een jaargemiddelde van 19 µg/m³. 20 Meetresultaten
PM ref 2,5 40ML02 (uurgemiddelde) µg/m³ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 25 27 29 26 2001 2002 2003 2004 jaar Figuur 12: Evolutie PM ref 2,5-concentraties op 40ML02 P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 12 toont over de beperkte meetperiode een schommelend verloop van de jaargemiddelde concentraties. De Europese streef- en grenswaarde van 25 µg/m³ werd in de periode 2001-2004 overschreden. Bijgevolg werd ook de toekomstige EU-grenswaarde van 20 µg/m³ niet gerespecteerd. PM ref 2,5 42R841 (uurgemiddelde) µg/m³ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 21 25 22 22 24 21 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 13: Evolutie PM ref 2,5-concentraties op 42R841 Figuur 13 toont weinig variatie in de PM ref 2,5-concentraties. De streefwaarde van 25 µg/m³ tegen 2010 en grenswaarde tegen 2015 blijft sinds 2003 gerespecteerd. De jaargemiddelden liggen steeds hoger dan de toekomstige EU-grenswaarde tegen 2020 van 20 µg/m³. Meetresultaten 21
Figuur 14: PM2,5-pollutierozen op kaart, 2004 De drie pollutierozen voor PM2,5 zijn onderling sterk gelijkaardig. Bij een pollutieroos van PM2,5 overheerst vaak de aanvoer van achtergrondpollutie uit de noordoost tot zuidoostelijke sector. Hierdoor is het moeilijk om op deze pollutierozen lokale invloeden aan te tonen. 22 Meetresultaten
3.3.3 Zwarte rook Zwarte rook 40ML01 (daggemiddelde) µg/m³ 70 60 50 40 30 20 10 0 20 18 16 14 14 15 13 14 12 12 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 15: Evolutie zwarte rookconcentraties op 40ML01 Figuur 15 toont een licht dalende trend met vooral een daling in de periode 2001-2004. Voor zwarte rook zijn geen richt- of grenswaarden gedefinieerd. Het jaargemiddelde in Mechelen voor 2010 is vergelijkbaar met dit van het meetstation in Zelzate (11 µg/m³) en Hasselt (10 µg/m³). Het ligt lager dan het jaargemiddelde op het stedelijk meetstation in Borgerhout (17 µg/m³) en hoger dan dat van het achtergrondmeetstation in Houtem (5 µg/m³). Figuur 16 toont de pollutieroos van het gemiddelde op het meetstation 40ML01. De pollutieroos vertoont een verhoging in noordoost tot zuidoostelijke sector. In de zuidoostelijke sector is er bij een pollutieroos van zwarte rook vaak een algemene verhoging merkbaar die niet van lokale oorsprong is. Verhoogde concentraties uit deze windrichting zijn voornamelijk te wijten aan episodes in de zomerperiode met stabiele meteo-omstandigheden, verhoogde temperaturen en relatief weinig wind, die zorgen voor de verhoogde aanvoer van verontreinigde lucht. Meetresultaten 23
Figuur 16: Pollutieroos zwarte rook op kaart, 2010 24 Meetresultaten
3.4 Koolstofmonoxide CO Koolstofmonoxide (CO) is een heel giftig gas. Het is kleur-, smaak- en reukloos, wat het uiterst gevaarlijk maakt, aangezien onze zintuigen het niet kunnen waarnemen. Het CO waarvoor de mens verantwoordelijk is, ontstaat bij verbrandingsprocessen waar onvoldoende zuurstof aanwezig is. Deze CO-uitstoot kan een onmiddellijke vergiftiging veroorzaken. Bij hoge concentraties kan dit zelfs de dood tot gevolg hebben. Deze hoge concentraties komen echter nooit voor in de buitenlucht, enkel binnenskamers in slecht verluchte ruimtes. CO 42R841(uurgemiddelde) 1.40 1.20 1.00 mg/m³ 0.80 0.60 0.40 0.20 0.45 0.38 0.33 0.33 0.29 0.28 0.00 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 jaar Figuur 17: Evolutie CO-concentraties op 42R841 P98 Jaargem. P90 P50 Figuur 17 toont een dalende trend in de periode van 2002 tot en met 2008. Het jaargemiddelde is sinds de start van de metingen in 2002 met meer dan een derde gedaald. In de hele periode zijn er geen overschrijdingen van de 8-uurgemiddelde norm van 10 mg/m³. Aangezien CO in omgevingslucht snel omgezet wordt tot CO 2 is de relevantie van een pollutieroos voor deze polluent eerder beperkt. Meetresultaten 25
3.5 Ozon O 3 Ozon (O 3 ) is geen rechtstreeks uitgestoten polluent, maar wordt door fotochemische reacties in de atmosfeer gevormd op basis van de precursoren NO x en VOS op warme dagen en onder invloed van zonlicht. Voor de bronnen van ozon wordt dan ook verwezen naar de bronnen van NO x en VOS. Het is wel zo dat er geen lineair verband bestaat tussen de ozonvorming en de hoeveelheid van deze precursoren in de buitenlucht. Ozon heeft een sterk oxiderend vermogen waardoor een aantal gezondheidseffecten veroorzaakt worden zoals een (tijdelijke) longfunctievermindering. Verhoogde ozonconcentraties veroorzaken ook schade aan gewassen en verwering van materialen. O 3 42R841 (uurgemiddelde) 140 120 100 µg/m³ 80 60 40 20 36 33 36 33 33 33 34 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 jaar Figuur 18: Evolutie O 3 -concentraties op 42R841 P98 Jaargem. P90 P50 De Europese Richtlijn 2008/50/EG legt een aantal kwaliteitsvereisten op voor het berekenen van de statistische parameters. Volgens deze voorwaarden is er in 2003 en 2005 te weinig data om een goed jaargemiddelde te kunnen berekenen. Zo is er in 2003 slechts 68% van de totale ozondata beschikbaar en is er in 2005 een asymmetrie tussen de hoeveelheid data gemeten in de zomer -93%- en in de winter -66%-, waardoor het weergegeven jaargemiddelde iets verhoogd kan zijn. Figuur 18 vertoont een quasi constant verloop in het jaargemiddelde met een stijging in het ongunstige ozonjaar 2003 uitzonderlijk warme zomer en in 2005, waar er minder metingen waren tijdens de winter. Het verloop is volledig gelijklopend met de trend van het jaargemiddelde in gans Vlaanderen. De jaargemiddelde ozonconcentratie op 42R841 ligt 5 à 10 µg/m³ lager dan gemiddeld over Vlaanderen. Dit betekent dat in dit meetstation te Mechelen de impact van het stedelijk niveau merkbaar is. Door de hogere uitstoot van NO in een verkeersrijke of stedelijke omgeving, breekt er immers meer ozon af via titratie (snelle reactie). De uitgestoten NO 2 leeft langer en wordt verder getransporteerd alvorens het ozon vormt. Dat is de reden waarom de ozonconcentraties in steden over het algemeen lager liggen dan op het platteland. Tabel 13 toont de overschrijdingen in meetstation 42R841 van de streefwaarde en langetermijndoelstelling voor de bescherming van de menselijke volksgezondheid, van de streefwaarde en langetermijndoelstelling voor de bescherming van de vegetatie en van de informatieen de alarmdrempel. 26 Meetresultaten
Doordat er in sommige jaren onvoldoende geldige data beschikbaar zijn, kan het aantal overschrijdingen in tabel 13 een onderschatting weergeven van de werkelijke situatie. Zeker voor 2003, 2006 en 2009 is dit erg waarschijnlijk, omdat in deze jaren de meetpost in de zomerperiode lange tijd buiten werking was. Tabel 13: Overschrijdingen O 3 -streefwaarde, informatie- en alarmdrempel Meetstation 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 EU streefwaarde ter bescherming van de volksgezondheid: 120 µg/m³ als hoogste 8-uurgemiddelde (max. 25 dagen gemiddeld over 3 jaar tegen 2010); Langetermijndoelstelling: 120 µg/m³ als hoogste 8-uurgemiddelde (in dagen) 42R841 16 12 13 16 5 14 2 11 EU streefwaarde ter bescherming van de vegetatie: AOT40 (= gesommeerd overschot boven 80 µg/m³ van de uren tussen 8u en 20u MET gedurende het groeiseizoen (mei, juni, juli)) van 18000 (µg/m³).uren, gemiddeld over 5 jaar. Langetermijndoelstelling: 6000 (µg/m³).uren per jaar. 42R841 5.593 5.154 10.423 16.472 4.407 9.857 3.666 9.305 Europese informatiedrempel van 180 µg/m³ als uurgemiddelde (in uren) 42R841 22 9 16 9 1 3 0 5 Europese alarmdrempel van 240 µg/m³ als uurgemiddelde (in uren) 42R841 0 0 2 0 0 0 0 0 De waarden in blauw en cursief zijn waarden die strikt genomen niet geldig berekend kunnen worden omdat ze niet voldoen aan de kwaliteitsvoorwaarden die de Europese Richtlijn 2008/50/EG oplegt. De richtlijn vereist dat er minstens in 5 van de zes zomermaanden minimum 90% data aanwezig is tussen 8 en 20 uur CET, wat in deze gevallen niet van toepassing is. De Europese langetermijndoelstelling ter bescherming van de volksgezondheid, namelijk geen enkele dag meer waarop het hoogste 8-uurgemiddelde de 120 µg/m³ overschrijdt, wordt nog elk jaar overschreden. De meetresultaten respecteren wel ruimschoots de streefwaarde van maximum 25 dagen gemiddeld over 3 jaar. De Europese streefwaarde voor de bescherming van de vegetatie van 18.000 (µg/m³).uren als gemiddelde over 5 jaar, blijft ruim gerespecteerd. De meetresultaten overschrijden de langetermijndoelstelling van 6.000 (µg/m³).uren enkel niet in ozongunstige jaren zoals 2004, 2007 en 2009. In de ozonrijke jaren 2003 en 2006 werd de informatiedrempel van 180 µg/m³ ettelijke malen overschreden. Een overschrijding van de alarmdrempel van 240 µg/m³ zien we enkel in 2005. Meetresultaten 27
Figuur 19: Pollutieroos O 3 op kaart, 2010 Figuur 19 toont de pollutieroos van de gemiddelde ozonconcentratie. We zien een verhoging ten noordwesten van het station 42R841. Hier speelt echter geen lokale invloed, aangezien ozon een eerder regionaal karakter heeft. Dit wordt bevestigd door een pollutieroos van dezelfde vorm in het landelijke meetstation van Aarschot. De verhoging ten noordwesten komt er vermoedelijk doordat er toevallig hogere ozonconcentraties waren op dagen waarop de wind uit het noordwesten waaide. 28 Meetresultaten
3.6 Vluchtige organische componenten BTEX Vluchtige Organische Componenten (VOC) of Vluchtige Organische Stoffen (VOS) vormen een grote groep stoffen die als gassen of dampen in de omgevingslucht voorkomen. De BTEX-polluenten behoren tot deze groep. Vooral het verkeer, de huisverwarming en de industrie verspreiden deze stoffen in de omgevingslucht. Sommige VOC zijn kankerverwekkend. BTEX 40ML01 jaargemiddelden 18 µg/m³ 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2,17 1,39 3,26 1,35 3,13 1,50 2,96 1,11 1,58 1.64 1,40 1.3 1,77 1,31 2,39 2,42 2.76 1,51 1,60 1,12 1,07 2.40 1.14 1,23 1,27 1.30 1.00 5,36 4,89 4,49 1.10 3,59 3,37 2.91 2.40 1,67 1,46 1,39 1,29 1,15 1.12 0.90 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 jaar benzeen tolueen eth.benzeen o-xyleen m-xyleen p-xyleen Figuur 20: Evolutie BTX-meetresultaten op 40ML01 Figuur 20 geeft de jaargemiddelde concentraties weer van de BTEX-metingen op meetstation 40ML01. Voor alle BTEX componenten is er een dalende trend over de gehele meetperiode. De totale concentratie aan BTEX is in de meetperiode van 2001-2007 met een derde gedaald. Er zijn geen overschrijdingen van de richt- en grenswaarden voor benzeen of tolueen vastgesteld gedurende de meetperiode. Figuren 21 tot en met 26 geven de pollutierozen van het gemiddelde voor alle BTEX componenten in 2006. Voor benzeen zien we vooral een verhoging in noordoostelijke tot zuidelijke sector, naar de verstedelijkte omgeving toe. Ook zien we in zuidoostelijke sector een extra verhoging die we ook terugvinden in de pollutieroos van tolueen. Deze verhoging toont de invloed aan van een nabijgelegen benzinestation op de metingen. De pollutieroos van tolueen toont naast de verhoging naar de stedelijke omgeving toe en het nabijgelegen benzinestation ook een verhoging van industriële oorsprong in de zuid zuidwestelijke sector. De pollutierozen van ethylbenzeen en de xylenen vertonen een duidelijke bron in zuidwestelijke sector, waarin het bedrijf Du Pont de Nemours is gelegen. Meetresultaten 29
Figuur 21: Pollutieroos benzeen, 2006 Figuur 22: Pollutieroos tolueen, 2006 30 Meetresultaten
Figuur 23: Pollutieroos ethylbenzeen, 2006 Figuur 24: Pollutieroos m-xyleen, 2006 Meetresultaten 31
Figuur 25: Pollutieroos p-xyleen, 2006 Figuur 26: Pollutieroos o-xyleen, 2006 32 Meetresultaten
4 Besluit De metingen in Mechelen werden uitgevoerd op drie meetstations. Een eerste meetstation, 40ML01, is gelegen aan de Hombeeksesteenweg en opgestart in het voorjaar van 2000. Een tweede meetstation, 42R841, is gelegen aan de Technologielaan en opgestart in het najaar van 2002. Een derde meetstation, 40ML02, was gelegen aan de Lakenmakersstraat. Het werd opgestart in de zomer van 2001 en gestopt begin 2005. Zwaveldioxide SO 2 In 2001 en 2002 werd er SO 2 gemeten in Mechelen in het meetstation 40ML01. De metingen werden in 2003 stopgezet wegens de lage gemeten concentraties aan SO 2 en het feit dat er gedurende twee jaar geen overschrijdingen van de normen werden vastgesteld. Stikstofoxides NO/NO 2 Op het meetstation 40ML01 is er voor NO een dalende trend in de periode 2001-2006, na 2006 wijzigen de jaargemiddelden nagenoeg niet meer. De gemeten concentraties ligger hier in 2010 lager dan het stedelijk gemiddelde in Vlaanderen. Op het meetstation 42R841 is er weinig variatie in de concentraties over de hele meetperiode. De gemeten concentraties van NO in dit meetstation liggen hoger dan deze van 40ML01, vanwege de ligging ervan nabij de af- en oprit van de E19 autosnelweg. De jaargemiddelde concentratie op het meetstation 42R841 is gelijk aan het stedelijk gemiddelde in Vlaanderen. Voor NO 2 zijn er op beide meetstations geen overschrijdingen vastgesteld van de uur- of jaargrenswaarde normen in de periode 2001-2010. De licht dalende trend voor NO 2 op het meetstation 40ML01 kan niet worden vastgesteld voor het meetstation 42R841. Beide jaargemiddelde concentraties liggen lager dan het stedelijk gemiddelde in Vlaanderen. Fijn stof - PM2,5/PM10 - en zwarte rook Op de meetstations 40ML01 en 42R841 blijft de jaargrenswaarde voor PM10 gedurende de hele periode gerespecteerd. Voor beide meetstations dateert de laatste overschrijding van de daggrenswaarde norm van 2007. Voor PM2,5 tonen de evolutiegrafieken dat de jaargemiddelden van de drie meetstations de jaargrenswaarde norm van 25 µg/m³ die tegen 2015 gerespecteerd dient te worden, enkel overschrijden in de periode 2001 tot en met 2004. Daarna blijft deze toekomstige jaargrenswaarde van 25 µg/m³ gerespecteerd. De jaargemiddelden overschrijden wel nog de toekomstige EUgrenswaarde van 20 µg/m³ tegen 2020. Voor zwarte rook vertoont de evolutiegrafiek een licht dalende trend met vooral een daling in de periode 2001-2004. Voor zwarte rook zijn er geen wettelijke richt- of grenswaarden vastgelegd. Bij vergelijking zien we dat het jaargemiddelde in Mechelen lager ligt dan dat van een gemiddeld stedelijk meetstation in Vlaanderen en hoger dan dat van een gemiddeld achtergrondmeetstation. Koolstofmonoxide CO Er kan een dalende trend van de CO concentraties worden vastgesteld in de periode van 2002 tot en met 2008. Het jaargemiddelde is sinds de start van de metingen in 2002 met meer dan een derde gedaald. De metingen werden in 2008 stopgezet, in de hele periode zijn er geen overschrijdingen van de 8-uurgemiddelde norm van 10 mg/m³ vastgesteld. Ozon O 3 Er is weinig variatie in de jaargemiddelde concentraties op het meetstation 42R841. De meetresultaten volgen daarmee de trend in gans Vlaanderen. De gemeten concentraties overschrijden nog elk jaar de Europese langetermijndoelstelling ter bescherming van de volksgezondheid, maar respecteren wel ruimschoots de streefwaarde van maximum 25 dagen gemiddeld over 3 jaar. De Europese streefwaarde voor de bescherming van de vegetatie van 18.000 (µg/m³).uren als gemiddelde over 5 jaar, blijft ook ruim gerespecteerd. De meetresultaten overschrijden de langetermijndoelstelling van 6.000 (µg/m³).uren enkel niet in ozongunstige jaren zoals 2004, 2007 en 2009. In de ozonrijke jaren 2003 en 2006 werd de informatiedrempel van Besluit 33
180 µg/m³ net zoals op andere plaatsen in Vlaanderen ettelijke malen overschreden. Een overschrijding van de alarmdrempel van 240 µg/m³ zien we enkel in 2005. Vluchtige organische componenten BTEX De totale concentratie aan BTEX is in de meetperiode van 2001-2007 met een derde gedaald. De metingen werden stopgezet in 2007, er zijn geen overschrijdingen van de richt- en grenswaarden voor benzeen of tolueen vastgesteld gedurende de meetperiode. Uit de pollutierozen voor ethylbenzeen, de xylenen en in mindere mate voor tolueen, komt de invloed van de nabijgelegen industrie duidelijk naar voor. 34 Besluit