Inleiding
De Gezondheidsraad heeft op 15 sept 2021 een advies aan de regering uitgebracht over Ultrafijnstof. Dat advies bestaat uit een kerndocument ‘Risico’s van ultrafijn stof in de buitenlucht”, en uit twee achtergronddocumenten.
Het advies zelf en de twee achtergronddocumenten zijn te vinden op https://www.rijksoverheid.nl/documenten/kamerstukken/2021/09/15/advies-gezondheidsraad-over-ultrafijn-stof .
Het advies is een vervolg op een eerder advies “Gezondheidswinst door schonere lucht”(2018). Op basis hiervan is het Schone Lucht Akkoord tussen de gemeente en de lagere overheden opgezet. Bij de bespreking van het advies uit 2018 bleven er vragen over over ultrafijnstof (UFS in het Nederlands, Ultrafine Particles, UFP, in het Engels. UFP is beter, want de particles hoeven niet vast te zijn wat ‘stof’ suggereert). Dat was de aanleiding voor het nu uitgekomen verzoek.
Een artikel op de site over het advies uit 2018 is te vinden op Gezondheidswinst door schonere lucht . Een reactie op deze site, met verdere verwijzing, op het Schone Lucht Akkoord in Brabant is te vinden op Het Schone Lucht Akkoord in Brabant .
Over het PM-systeem en over roet
Voorafgaande aan het rapport van de Gezondheidsraad wat nadere uitleg en historie. Er zijn soms misverstanden in omloop.
Dat er verband is tussen stof enerzijds en ziekte en dood anderzijds, is op zich al sinds de prehistorie bekend: zandstormen. Ook in de nabije historie is er een rijke documentatie van stofstormen, zoals de Dust Bowls in de VS. Zie bijvoorbeeld Dust pneumonia blues (Woody Guthrie) en History Brief: Dust Pneumonia and Dust Storm Preparations . Wie verband zoekten zoekt tussen ecologisch wanbeheer, extreme droogte en (in dit geval binnenlandse) migratie kan er terecht.
Ook silicose bij mijnwerkers is bekend.
‘Oud’ is echter niet ‘voorbij’. Nog in september 2021 was er een geschil tussen de Inspectie SZW enerzijds en Prorail anderzijds,over het vrijkomen van respirabel kwartsstof bij de aanleg van ballastbedden voor spoorrails. Zie SZW: ProRail mag geen kwartsstof meer gebruiken in tunnels en bij treinstations_SpoorPro_23sept2021
In het recente luchtkwaliteitsadvies van de WHO komen overigens zand- en stofstormen weer terug.
Gaandeweg is sinds die tijd de PM-aanduiding in zwang gekomen. Met PM10 wordt bedoeld een verzameling deeltjes met een (voor fijnproevers: aerodynamische) diameter <10µm (1µm is eenduizendste millimeter).
In principe kun je PM-elk getal doen (een verzameling zandkorrels van 1mm is dan PM1000) en loopt bovenstaande stofstorm ergens van PM2 tot PM300. Dat is uiteraard afhankelijk van waar het zand of stof vandaan komt).
Gebruikelijk zijn echter de getallen PM10, PM2.5, soms PM1 en PM0.1 . Vanaf PM10 naar beneden heet het fijnstof en vanaf PM0.1 naar beneden heet het ultrafijn stof (UFS of UFP).
Zomaar wat voorbeelden:
- Een mensenhaar is ongeveer 50 µm dik
- Een covid19-virusdeeltje is ongeveer 0,08 µm. De druppeltjes waar ze in zitten zijn enige tiende tot enige honderden µm , afhankelijk van allerlei aannames.
- Een E.colibacterie is 1 a 2 µm
- Typische luchtvaartemissies zitten rond de 0,02 µm
- Een moderne Dyson Microstofzuiger adverteert dat hij 99,99% van de deeltjes tot 0,3 µm tegenhoudt
- Een enkel ammoniumnitraatmolecuul (een gangbaar secundair reactieproduct tussen ammoniak uit de landbouw en doorgereageerde stikstofoxides uit de straalmotor) is ongeveer 0,0003 µm . Dat is meteen ongeveer de onderkant van de PM-schaal, als men die hier nog zou hanteren.
- Een enkel benz(a)pyreen-molecuul (een beruchte polycyclische aromaat die zeer kankerverwekkend is) is 0,00085 µm lang. Het molecuul vormt met zichzelf en verwante moleculen aggregaten die wij als roet kennen, en die in de orde van grootte van een halve micrometer of meer zijn (en dus niet meer ultrafijn).
Let wel dat de aanduiding UFS/UFP dus een grootte-aanduiding is. Dat was de vraag die aan de Gezondheidsraad gesteld werd.
Een uitdrukking als ‘roet’ is een samenstellingsaanduiding en viel dus niet in de taakopdracht. Daarom, en omdat het meeste roet, uitgedrukt als gewicht, buiten de UFP-categorie valt, is het in de studie buiten beschouwing gebleven.
Historisch gezien werkte de wetenschap van grof naar fijn om de eenvoudige reden dat de meetmethodes steeds beter werden. De wetenschap begon zonder PM-aanduiding en verschoof toen via PM10 en PM2.5 naar PM1 en PM0.1 , waar nu ongeveer het front ligt.
Voor PM2.5 wordt er al een kleine acht jaar een omvangrijke epidemiologisch corpus opgebouwd.
Er beginnen nu resultaten binnen te komen voor het submicrometergebied, maar nog niet zoveel dat er op dit moment getalsmatige richtlijnen en normen bestaan. Ook het recente rapport van de WHO (dd sept 2021) beperkt zich tot kwalitatieve uitspraken en een pleidooi voor verdere studie.
De research is wel zover dat men tot de communis opinio gekomen is, dat UFP niet meer gewogen maar geteld worden met, in de EU, een gestandaardiseerde telmethode. UFP zijn zo licht, dat zelfs een enorm aantal qua gewicht in het niet valt bij één PM2.5-deeltje. De eenheid is daarom het aantal deeltjes per cm3 (#/cm3 ).
In zijn recente rapport noemt de WHO <1000 #/cm3 (etmaalgemiddeld) weinig en > 10.000 #/cm3 (etmaalgemiddeld) of 20….000 #/cm3 (uurgemiddeld) veel, maar dat is geen formeel advies.
De research is nog niet zover dat er een systeem van emissieregistratie bestaat, en dat er UFS-meetnet is. TNO runt een permanent meetpunt in Cabauw in Utrecht, en het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit heeft een meetpunt in Amsterdam-Osdorp (ingesteld voor het Schipholonderzoek en daarna overgenomen door de gemeente Amsterdam, zie gemiddelde UFP-concentraties in Osdorp in 2019).
Omdat de deeltjesomvang als criterium is ingesteld, is er veel discussie of de vele samenstellingen en herkomstbronnen binnen dezelfde groottecategorie allemaal even gevaarlijk zijn. Dat is nog onbeslist. Ikzelf bijvoorbeeld (maar daarover schrijven de WHO en de Gezondheidsraad niet) vraag me af of goed in water oplosbare secundaire producten als ammoniumnitraat en ammoniumsulfaat niet gewoon in het longvocht oplossen en dan dus deeltje-af zijn. De twee stoffen zijn niet inherent gevaarlijk. Waar dan tegenover staat dat roet-achtige stoffen dus misschien extra gevaarlijk zijn. Nader onderzoek moet dat leren.
Bronnen en gedrag van UFS
Primair ultrafijnstof wordt vooral uitgestoten als direct product van verbrandingsprocessen (bijvoorbeeld submicrometer roet). Secundair UFS wordt gevormd uit gassen die bij die verbrandingsprocessen vrijkomen (bijvoorbeeld SO2 en NO en NO2), die eerst verder oxideren en dan andere gassen pakken (zoals bijvoorbeeld ammoniak uit de landbouw). Het resultaat zijn zeer kleine korreltjes vaste stof als ammoniumnitraat en ammoniumsulfaat. Wat ook kan is dat doorgereageerde SO2 uit zwavelhoudende brandstof waterdamp om zich heen verzamelt en dan druppeltjes zwavelzuur vormt.
Men kan de atmosfeer het beste zien als een groot en ingewikkeld reactievat waarin van alles mogelijk is, en waarin zich mensen bevinden.
Omdat de reactieve UFS-sen al gauw zichzelf of andere deeltjes vastpakken, klonteren ze en verdwijnen ze, doordat ze de PM0.1-grens overschrijden, uit de definitie (niet uit de atmosfeer). Ze kunnen bijvoorbeeld ook uit de atmosfeer verdwijnen bij een regenbui (stikstofdepositie) of smogreacties aangaan. Een gemiddeld UFP-deeltje leeft ca drie uur, maar ze worden steeds weer aangevuld.
Concentraties
UFS-concentraties (en ook roetconcentraties) zijn dan ook sterk tijd- en plaatsgebonden. Afhankelijk van de omstandigheden draagt UFP-vervuiling enkele honderden meters tot enkele tientallen kilometers. Bij de Atlas van de Leefomgeving zie je op een roetkaart de wegenstructuur zeer veel beter dan op een PM10-kaart.
Uit deze vaststelling volgt logischerwijs dat een gemeentebestuur zeer veel beter roetconcentraties kan beïnvloeden dan PM10-concentraties.
Alle luchtvervuiling bevat een achtergrondcomponent en een regionale-lokale component. De linker tekening (beide tekeningen afkomstig uit het achtergronddocument Blootstelling en in #/cm3) geeft de achtergrondconcentraties in Nederland (wat je krijgt als je alle nabije, geprononceerde bronnen wegdenkt). De rechtertekening is een voorbeeld van de berekende impact van vijf industriele lozers op de Particle Numbers (PN) in de Rijnmond in 2012, op basis van hun zwavelemissies.
Omdat PM0.1-concentraties sterk tijd- en plaatsgebonden zijn, en omdat er veel informatie ontbreekt, kan men op basis van modelberekeningen slechts tot schattingen komen van een wijde range aan mogelijke concentraties. Dat geeft onderstaande schets (kijk ook even terug naar wat de WHO als ‘weinig’ en ‘veel’ beschouwt.
Medische effecten
UFP-vervuiling treedt altijd op in combinatie met andere vervuiling (NOx, PM2.5, roet). Die zijn ook schadelijk. Het is niet eenvoudig om de schade, die specifiek veroorzaakt wordt door UFP, te isoleren van schade door andere stoffen in die context (‘co-pollutants’). Dat gebeurt eigenlijk pas na 2017.
Na 2017 hebben er 16 studies plaatsgevonden, waarvan 13 met correctie voor co-pollutants. Dit aantal is overigens nog steeds niet heel erg groot.
De Gezondheidsraad geeft dit overzicht alleen voor lange blootstellingsduren.
In het achtergronddocument ‘Gezondheidseffecten’ wordt een en ander meer in detail besproken. Er staan daar enkele kortlopende studies genoemd, waaronder rond Schiphol.
De Gezondheidsraad hanteert een systeem van de Environmental Protection Agency (EPA) in de VS. Die hanteert voor de bewijskracht de niveau’s ‘aangetoond’, ‘waarschijnlijk’, ‘indicatief’ en ‘onvoldoende’. Langs deze meetlat gemeten, is de bewijskracht, volgens de Gezondheidsraad, in sommige gevallen verschoven van ‘onvoldoende’ naar índicatief’.
Voor kortdurende respectievelijk langdurige blootstelling levert dit op:
Het achtergronddocument ‘Gezondheidseffecten’bevat een lijst met gegevens van 26 langlopende onderzoeken (de 10+16 uit tabel2). Ik heb er hieronder één groot onderzoek uit 2019 uit Toronto afgedrukt als voorbeeld.
Voor nadere informatie verwijs ik naar de hoofdtekst en het achtergronddocument.
Beschrijving voert hier te ver en ik ben terughoudend met het schrijven van medische teksten.