Vous êtes ici

Luchtkwaliteit : concentratie van zeer fijne deeltjes (PM2.5)

De gemiddelde PM2.5-jaarconcentraties lijken op de lange termijn een dalende trend te vertonen en respecteren de Europese norm. Ze overschrijden evenwel in aanzienlijke mate de aanbevelingen van de WGO. In tegenstelling tot de PM10 is er geen daggrenswaarde voor de PM2.5. De doelstelling voor de gemiddelde blootstelling van de bevolking tegen 2015 heeft niet voor problemen gezorgd. Net zoals de PM10, kunnen de PM2.5 makkelijk over langere afstanden worden vervoerd door de luchtmassa's, wat maakt dat hun ruimtelijke verspreiding zeer groot is. Slechts 16 tot 20% van de concentraties die werden opgemeten in het Brussels Gewest kunnen worden toegeschreven aan plaatselijke bronnen.

Context

PM2.5 staat voor particulate matter en duidt op het totaal aantal deeltjes met een aerodynamische diameter van minder dan 2,5 µm, zonder onderscheid inzake chemische samenstelling of fysiek voorkomen. De zwevende deeltjes in de lucht hebben een diverse (natuurlijke of antropogene) oorsprong, en kunnen bovendien ook primair of secundair zijn (zie PM10-indicator).
Een specifieke monitoring van de PM2.5-fractie dringt zich op omdat de minerale secundaire deeltjes in hoofdzaak worden gevormd in de PM2.5-fractie. Het blijkt dat de concentratie PM2.5 aanzienlijk kan toenemen tijdens het uitspreiden van mest op landbouwgronden, wanneer de weersomstandigheden gunstig zijn voor hun vorming (vochtigheid, temperatuur, verspreidingsvoorwaarden). Ammoniak dat vrijkomt tijdens het uitspreiden van mest kan immers worden omgevormd tot ammonium, dat kan worden vervoerd over lange afstanden, en op zijn beurt kan reageren met nitraten en sulfaten die worden gevormd op basis van stikstof- en zwaveloxiden die aanwezig zijn in de lucht. Deze combinatie doet ammoniumnitraat en ammoniumsulfaat ontstaan, dat zijn bijzondere verbindingen die behoren tot de PM2.5. Omdat de periodes waarin meststoffen worden verspreid in België en in de ons omringende landen vaak gelijklopend zijn, kunnen de "secundaire deeltjesepisodes" (vaak in de lente) ruimtelijk zeer sterk verspreid zijn.

Europese grenswaarden

Met het oog op de bescherming van de volksgezondheid, bepaalt de Europese richtlijn 2008/50/EG dat de gemiddelde jaarconcentratie PM2.5 niet meer dan 25 µg per m3 mag bedragen. Tussen 1 januari 2010 en 31 december 2014 ging dit om een streefwaarde. Sinds 1 januari 2015 is deze doelstelling een verplichte doelstelling geworden (grenswaarde).
De Europese wetgeving heeft eveneens een gemeenschappelijke methode opgelegd voor de berekening en de evaluatie van een gemiddelde-blootstellingsindex (GBI) voor elke lidstaat, om de evolutie van de stedelijke achtergrondconcentraties PM2.5 te kunnen opvolgen. De Belgische GBI werd bepaald op basis van de concentraties die werden opgemeten in de stations van Sint-Jans-Molenbeek en Ukkel van het Brusselse net, in 4 achtergrondmeetstations in Vlaanderen (in Brugge, Gent, Antwerpen, Schoten) en in 2 achtergrondmeetstations in Wallonië (in Luik en Charleroi). Een grenswaarde van 20 µg/m3 werd ingesteld voor de Belgische GBI tegen 2015 (gemiddelde van 2013, 2014 en 2015). De GBI moet bovendien met 20% naar beneden in 2020 (gemiddeld over de jaren 2018-2019-2020) in vergelijking met de GBI-waarde in 2011 (zijnde gemiddeld over de jaren 2009-2010-2011). Wanneer we eenzelfde redenering en eenzelfde berekeningsmethode toepassen enkel op de stations van Sint-Jans-Molenbeek en Ukkel, verkrijgen we een Brusselse GBI waarvan de streefwaarde die tegen 2020 bereikt moet zijn, overeenkomt met 16,7 µg/m3 (zie methodologische fiche van de PM2.5-indicator). Deze waarde zal gebruikt worden als referentie om onze gewestelijke blootstellingsindex te evalueren.

PM2.5-concentratie in de lucht

In het Brussels Hoofdstedelijk Gewest meten 5 stations van het telemetrische luchtkwaliteitsnet continu de PM2.5. De gegevensreeks begint in 2006, het jaar waarin de TEOM-FDMS-monitoren werden geïnstalleerd in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest. Vóór 2006 beschikte het Gewest over TEOM-monitoren. De waarnemingen sinds 2006 zijn aldus vergelijkbaar van maand tot maand of jaar tot jaar, omdat er geen verschil in instrumentatie is.
Om een algemeen beeld te geven van de globale evolutie in de tijd van de concentraties PM2.5, worden de maandelijks concentraties PM2.5, gemiddeld over de 5 meetposten van het Gewest in de periode 2006-2014, op de onderstaande figuur verduidelijkt.

Evolutie van de maandconcentraties van PM2.5 berekend o.b.v. het gemiddelde van alle Brusselse meetposten, voor de periode 2006-2014.
Bron : Leefmilieu Brussel, Laboratorium voor Milieu-onderzoek (lucht)

Evolutie van de maandconcentraties van PM2.5 berekend o.b.v. het gemiddelde van alle Brusselse meetposten, voor de periode 2006-2014.
Ondanks de grote schommelingen van maand tot maand, die in hoofdzaak voortvloeien uit de kwaliteit van de meteorologische verspreiding (wind, regen, stabiliteit van de atmosfeer enzovoort), kunnen we toch een (lineaire) dalende trend vaststellen in de concentraties (zie rode lijn). De trend evolueert op die manier van de schijf van 20-25 µg/m3, vóór 2010, naar de schijf 15-20 µg/m3, sinds 2011.
De algemeen dalende trend op lange termijn van de fijne-stofdeeltjesconcentraties kan worden verklaard door de maatregelen die ondertussen werden genomen om de emissie van vervuilende stoffen te beperken (zoals bijvoorbeeld de invoering van steeds betere roetfilters in voertuigen). Door de verbetering van de technologieën, neemt de emissie van NOx van jaar tot jaar af in Europa, behalve aan de stations die een sterke invloed ondervinden van het verkeer en waar de waargenomen trend eerder stabiel blijft (zie indicator "Emissie van verzurende substanties"). De NOx zijn de voorlopers van de secundaire deeltjes, die in hoofdzaak worden gevormd in de fractie PM2.5. Het kan dus best zijn dat de geleidelijke vermindering van de concentraties PM2.5 gedeeltelijk kan worden verklaard door de vermindering van de NOx.

Indicatoren voor de PM2.5 in de lucht

Opdat de PM2.5-indicator representatief zou zijn voor de blootstelling van de meerderheid van de bevolking aan PM2.5-concentraties in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest, is deze gebaseerd op de PM2.5-gegevens van de 2 volgende meetstations:

  • het station van sluis 11 in Sint-Jans-Molenbeek dat representatief is voor een stedelijke omgeving die invloed ondervindt van wegverkeer.
  • het station van Ukkel dat stedelijke achtergrondconcentraties opmeet, oftewel de concentraties in de lucht op ruime afstand van de bronnen.

Om de evolutie in de tijd te kunnen evalueren in het licht van de Europese waarden, houdt de Brusselse indicator voor de PM2.5 zowel rekening met de jaargemiddelden (2e figuur) als met de schuivende gemiddelden over 3 opeenvolgende jaren (3efiguur) van de concentraties die werden opgemeten in deze 2 stations.

Evolutie van het jaargemiddelde  van PM2.5 in µg/m³ in de meetposten Sint-Jans-Molenbeek en Ukkel, van 2006 tot 2014.
Bron : Leefmilieu Brussel, Laboratorium voor Milieu-onderzoek (lucht)

Evolutie van het jaargemiddelde  van PM2.5 in µg/m³ in de meetposten Sint-Jans-Molenbeek en Ukkel, van 2006 tot 2014.
Op de bovenstaande figuur kunnen we zien dat sinds 2006 de jaarlijkse concentratie PM2.5 in het station van Sint-Jans-Molenbeek systematisch onder de Europese grenswaarde van 25 µg/m3 is gebleven, behalve in 2011 waarin deze grenswaarde lichtjes werd overschreden (25, 1 µg/m3). We herinneren eraan dat deze grenswaarde toen nog niet van toepassing was en dus alleen maar een streefwaarde was zonder enige bindende waarde inzake Europese wetgeving. Sinds 2012 overschreed geen enkel meetstation van het Gewestelijke meetnetwerk de Europese jaarlijkse grenswaarde. We noteren evenwel dat, ondanks de naleving van de Europese norm en de duidelijke verbetering van de jaarlijkse gemiddelde PM2.5-concentraties, deze in aanzienlijke mate de richtwaarde van de WGO overschrijden die werd bepaald op 10 µg/m3.
Het meetstation van Ukkel laat concentraties zien die systematisch lager zijn dan in Sint-Jans-Molenbeek (behalve in 2014), wat ook logisch is omdat het gaat om een stedelijk achtergrondstation, dat geen invloed ondervindt vanwege plaatselijke bronnen. In 2014 kunnen de gelijkaardige concentraties in Ukkel en in Sint-Jans-Molenbeek (respectievelijk 17 µg/m3 tegenover 16,7 µg/m3) enerzijds verklaard worden door het feit dat het kan gebeuren dat, wanneer de verspreiding uitstekend is (zoals het geval was in 2014), de achtergrondconcentratieniveaus en de stedelijke concentratieniveaus vergelijkbaar worden, en anderzijds door de meetonzekerheid. De schommelingen van jaar tot jaar zijn grotendeels het gevolg van de kwaliteit van de atmosferische verspreiding die gelinkt is aan de weersomstandigheden.

Evolutie van de gewestelijke GBI die overeenkomt met de voortschrijdende gemiddelde concentratie van PM2.5 over drie jaar, berekend o.b.v. het gemiddelde van de meetposten in Molenbeek en Ukkel
Bron : Leefmilieu Brussel, Laboratorium voor Milieu-onderzoek (lucht)

Evolutie van de gewestelijke GBI die overeenkomt met de voortschrijdende gemiddelde concentratie van PM2.5 over drie jaar, berekend o.b.v. het gemiddelde van de meetposten in Molenbeek en Ukkel
De evolutie van de Brusselse GBI volgt doorgaans een neerwaartse trend, met een sterke afname tussen 2013 en 2014 en een passage onder de drempel van 20 µg/m3 die ook de doelstelling vormt die werd bepaald voor 2015. Dit kan onder andere worden verklaard door het feit dat 2014 een uitzonderlijk goed jaar was voor de luchtkwaliteit.
Terwijl de doelstelling voor de gemiddelde blootstelling van de bevolking tegen 2015 niet echt voor problemen lijkt te zorgen, is het echter nog te vroeg om conclusies trekken met betrekking tot de doelstelling 2020. De streefwaarde die tegen 2020 bereikt moet worden voor de Brusselse GBI bedraagt 16,7 µg/m3. Wanneer we de lineaire dalende trend van de GBI-concentraties sinds 2008 extrapoleren, zal deze streefwaarde pas worden bereikt na 2025 (het is evenwel waarschijnlijk dat de invoering van nieuwe maatregelen ter vermindering van de uitstoot tot een snellere vermindering van de concentraties zal leiden). Wanneer we ons echter baseren op de afnemende lineaire trend van de concentraties sinds 2011, dan zou de waarde van 16,7 µg/m3 bereikt moeten kunnen worden tussen 2018 en 2020.

Herkomst van de PM2.5-deeltjes

Omdat ze zo klein zijn, kunnen PM2.5-deeltjes makkelijk over langere afstanden worden vervoerd door de luchtmassa's, wat maakt dat de concentraties die in Brussel worden opgemeten, niet enkel het resultaat zijn van plaatselijke uitstoot. Ze worden verklaard door:

  • de achtergrondvervuiling (zoals bijvoorbeeld gemeten in de Ardennen), afkomstig van de bewegingen van luchtmassa's op Europese schaal,
  • de transregionale bijdrage, ingevoerd in het Brussels Gewest via de luchtstromen tussen de Gewesten,
  • de stedelijke achtergrondvervuiling, met andere woorden de stedelijke vervuiling die wordt opgemeten ver van de bronnen, en die het resultaat is van de uitstoot van verwarmingsinstallaties en van het verkeer, zoals het geval is in de stations van Ukkel en Sint-Agatha-Berchem,
  • de lokale stedelijke bijdrage, in hoofdzaak gekoppeld aan het verkeer (in het geval van een omgeving met een dichtere bewoning zoals bijvoorbeeld in Sint-Jans-Molenbeek) en, desgevallend, de bijkomende bijdrage van het verkeer zoals wij die in zones met zeer veel voertuigen aantreffen.

Naast de verschillende bijdragen, herinneren we er aan dat de PM2.5 ook

  • rechtstreeks kunnen worden uitgestoten (primaire deeltjes) en
  • op grote schaal kunnen worden gevormd op basis van gasvormige polluenten die aanwezig zijn in de lucht (secundaire deeltjes). De minerale deeltjes, van hun kant, worden in hoofdzaak gevormd op basis van stikstofdioxide, ammoniak en zwaveldioxide.

Bijdragen tot de in het Brussels Gewest opgetekende PM2.5-concentraties
Bron : Leefmilieu Brussel, Laboratorium voor Milieu-onderzoek (lucht)

Bijdragen tot de in het Brussels Gewest opgetekende PM2.5-concentraties
De bovenstaande figuur is een raming van de verschillende bijdragen tot PM2.5 op basis van de verschillende meetstations die representatief zijn voor de hierboven vermelde omgevingen voor de periode 2010-2014 (jongste 5 jaar). De achtergrondbijdragen berekend op basis van het gemiddelde van de stations van Vielsalm (43N085) en van Habay-la-Neuve (43N132), de transregionale bijdrage op basis van het station van Corroy-le-Grand (43N063), de stedelijke achtergrondbijdragen op basis van de stations Ukkel (41R012) en Sint-Agatha-Berchem (41B011), en tot slot de stedelijke bijdragen op basis van het station van Sint-Jans-Molenbeek (41R001). Deze raming werd enerzijds gerealiseerd voor alle dagen van de periode 2010-2014 en anderzijds voor de dagen met hoge PM10-concentraties (met name dagen met een daggemiddelde waarbij de norm van 50 µg/m3 werd overschreden), bij gebrek aan een dagnorm voor de PM2.5.
Wanneer we alle dagen van de periode 2010-2014 nemen, zien we dat de achtergrondverontreiniging voor 45% bijdraagt tot de gemeten PM2.5-concentraties in Brussel, terwijl de transregionale bijdragen en de stedelijke achtergrondbijdragen samen goed zijn voor 35% van deze concentraties, en tot slot dat de lokale stedelijke bijdrage 20% is. Houden we enkel rekening met de dagen waarop een overschrijding wordt genoteerd van de Europese dagnorm voor PM10, dan variëren deze verhoudingen maar in zeer lichte mate: de achtergrondbijdrage haalt 46%, de transregionale en de stedelijke achtergrondbijdragen bedragen 38% en de plaatselijke bijdrage zakt terug tot 16%. We kunnen daaruit besluiten dat minstens 80% van de PM2.5 afkomstig is van het vervoer over lange en middellange afstand. Net als de PM10, zijn de PM2.5 polluenten met een grote ruimtelijke verspreiding. Het resterende gedeelte (tussen 16 en 20%) kan worden toegewezen aan plaatselijke bronnen.
Vermelden we tot slot nog dat het fenomeen van de resuspensie van deeltjes geen betrekking heeft op de PM2.5 maar eerder op de grotere deeltjes met een diameter tussen 2,5 en 10 µm.

Toestand van de PM2.5 op Belgisch niveau

Over het algemeen zullen de PM2.5, gemiddeld jaarlijks, hoger zijn in de zones met een hogere bevolkingsdichtheid, omwille van de lokale bijdragen. In België zijn de PM2.5-concentraties hoger ten noorden van het Samber- en Maasbekken, zoals blijkt uit de onderstaande interpolatiekaart.

Interpolatie (model RIO) van het jaargemiddelde van PM2.5 in België in 2013
De kleine zwarte cirkels zijn meetposten. Het kleur komt overeen met de concentratie.
Bron : IRCEL-CELINE, jaarverslag 2013 van de luchtkwaliteit in België
Interpolation RIO de la moyenne annuelle de PM2.5 en Belgique en 2013

Date de mise à jour: 26/10/2018