Smog in de zomer en winter en streefwaarden

Luchtvervuiling kan smog in de zomer geven en in de winter. In de zomer speelt de zon een belangrijke rol en in de winter heeft de zon niet genoeg kracht. In de zomer spelen ozon en fijn stof, als vervuilende stoffen een hoofdrol en in de winter fijn stof en zwaveldioxide. Zwaveldioxide is een gas dat ontstaat bij de verbranding van aardolie en steenkool. We spreken dan ook van zomersmog en wintersmog of fotochemische of industriële verontreiniging.

• Wat is smog
• Luchtvervuiling
• Natuurlijke processen
• Welke stoffen veroorzaken smog
• Oorzaak smog
• Wintersmog of industriële smog
• Zomersmog of fotochemische smog
• Smogalarm
• Maatregelen
• De Europese normen
• Wereldgezondheidsraad

Wat is smog

Smog is luchtvervuiling die door natuurlijke processen en door de mensen veroorzaakt worden. Door weersomstandigheden en chemische omzettingen kunnen stoffen zich ophopen in de atmosfeer en ontstaat er smog. De lucht is bij smog verontreinigd door ozon (O3), fijn stof (PM10), zwaveldioxide (SO2) en/of stikstofdioxide (NO2). Smog is ontstaan uit twee Engelse woorden smoke en fog, (rook en mist) en dateert uit de jaren '50 van de vorige eeuw.

Luchtvervuiling

Bij luchtvervuiling door mensen denken we aan:

• rokende fabrieken, elektriciteitscentrales, en verbrandingsovens;
• uitlaatgassen van alle verkeer;
• chemicaliën zoals onkruidverdelgers;
• ammoniak uit mest;
• gassen uit spuitbussen (cfk’s);
• vuurwerk. Door een vochtige lucht met lage bewolking en weinig wind, zal bij het ontsteken van vuurwerk, zoals met oud en nieuw; de rook van het vuurwerk blijven ‘hangen’;
• paasvuren of vreugdevuren.

Natuurlijke processen

Maar ook luchtvervuiling door natuurlijke processen vindt plaats, bijvoorbeeld de:

• uitbarsting van vulkanen;
• zand uit woestijnen welke door de wind verspreid wordt, denk aan Saharazand;
• rook van bosbranden;
• methaangas dat in moerassen gevormd wordt en in de voormagen van runderen.

Welke stoffen veroorzaken smog

Luchtverontreinigende stoffen worden zowel door de mens als door de natuurlijke processen in de lucht gebracht. Stoffen kunnen zich ophopen in de atmosfeer en we spreken van smog als de lucht sterk verontreinigd is door onder ander:

• zwaveldioxide (SO2);
• fijn stof (PM10;
• ozon (O3);
• stikstofdioxide (NO2).

Zwaveldioxide (SO2)
Zwavelstofdioxide komt onder ander vrij bij de verbranding van aardolie, bruinkool, aardgas en steenkool. Zwavelstofdioxide van natuurlijke bronnen, zijn vulkanische gassen en aardgas dat in de bodem zit. In de atmosfeer is 95% van de aanwezige zwaveldioxide afkomstig van menselijk gebruik. Zwaveldioxide is schadelijk voor planten, dieren en mensen. Mensen met ademhalingsmoeilijkheden krijgen het er benauwd van.

Stikstofdioxide (NO2)
Stikstofdioxide is een gas dat geproduceerd wordt bij verbrandingsprocessen. Ze worden voor ongeveer de helft veroorzaakt door het wegverkeer en de rest komt uit elektriciteitscentrales, de industrie en huishoudens. De zuivere stof komt voor als een giftig roodbruin gas, en reageert met zonlicht in de atmosfeer. Langs drukke wegen komt in Nederland soms matige smog voor door stikstofdioxide. Dit in combinatie met een zwakke wind of een koude onderste luchtlaag waardoor weinig verspreiding plaatsvindt. Daarnaast is NO2 ook verantwoordelijk voor de vorming van ozon op leefniveau en speelt het een rol bij de vorming van fijn stof.

Fijn stof (PM10)
Fijn stof zijn kleine deeltjes in de lucht. Het merendeel van het fijn stof in Nederland, is natuurlijk. Dit is voornamelijk zand en zeezout in Nederland, maar ook vulkaanas. De rest, zo‘n 45%, is afkomstig van autoverkeer, de verwarming in huizen, houtkachels en industriële activiteiten. Ze hebben een ‘kern’ waar verschillende samenstellingen zich aan kunnen vasthechten. Hoge concentraties van fijn stof (smog) ontstaan wanneer het helder en zonnig weer is, bij een hoge luchtdruk en oostelijke windrichting. Vooral de vervuilende stoffen zwaveldioxide en fijn stof vermengen zich met elkaar en veroorzaken ‘wintersmog’. Fijn stof levert een verhoogd risico op luchtwegziekten en is 17 oktober 2013 door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) bestempeld als kankerverwekkend, vooral longkanker.

Ozon (O3)
Ozon ontstaat van nature in de stratosfeer, een laag in de atmosfeer. De ozonlaag in de stratosfeer houdt de schadelijke ultraviolette straling tegen. Er is echter nog een tweede vorming van ozon die zich voordoet op aarde en zeer schadelijk is. Bij grote hoeveelheden verontreinigende stoffen op geringe hoogte in de lucht, ontstaan hoge ozonconcentraties, vooral als er weinig wind is die meestal uit het zuidoosten komt. Verontreinigende stoffen hopen zich dan op en onder invloed van de zon worden stikstofdioxiden, vluchtige organische stoffen, koolmonoxide en methaan, omgezet tot ozon. Omdat de zonkracht alleen eind voorjaar of in de zomer genoeg kracht heeft voor dit proces, noemen we deze smog: ‘zomersmog’. Een verhoogde ozonconcentratie is schadelijk voor de mens en de natuur. Bij de mens geeft het;

• luchtwegklachten zoals benauwdheid, een droge keel, hoest en pijn bij diepe inademing. Verder komen pijn op de borst, hoofdpijn, een onbehaaglijk gevoel, misselijkheid en duizeligheid voor, bij een hoge ozonconcentratie.
• een tijdelijke verminderde werking van de longen die op de lange termijn kan leiden tot aantasting van het longweefsel.

Bij steeds weer tijdelijke blootstelling aan verhoogde ozonconcentraties ontstaan bij sommige planten zichtbare bladschade. De bladeren worden minder groen en vertonen bruine stippen. Het chlorofylgehalte in een plant neemt dan af en remt de fotosynthese. Dit geeft op den duur verminderde groei, productieverlies en een grotere kans op ziekten en plagen.

Oorzaak smog

Koude lucht is zwaarder dan warme lucht. In de atmosfeer zal koude lucht dan ook onder een gebied met warmere lucht schuiven. De dalende koude lucht warmt op en stijgt als warme lucht weer omhoog, onder de koude lucht.

Wintersmog of industriële smog

Vooral in de winter, bij stabiel winterweer met nauwelijks wind, ontstaat een scheiding van warme lucht en koude lucht op enkele meters hoogte vanaf het aardoppervlak. In de koude lucht hopen zich de luchtvervuilende stoffen op, die door de weinig wind geen kans krijgen om zich te verspreiden. De smog ontstaat als gevolg van de rook uit industrie en de uitstoot van zwaveldioxide vermengt zich met mist. Vandaar dat het ook industriële smog wordt genoemd. De uitstoot van rook en zwavel produceert een geel-bruine kleur aan de grond.

Zomersmog of fotochemische smog

Luchtvervuiling in de zomer geeft smog onder invloed van zonneschijn, herkenbaar aan de heiigheid op zomerse dagen. Bij heiige lucht is er weinig vochtigheid in de lucht, zonnig weer en weinig wind uit het oosten of zuiden. Het lijkt op mist maar de oorzaak is verontreiniging door de industrie. De stoffen die de vervuiling veroorzaken zijn voornamelijk koolstofmonoxide, stikstofoxiden en vluchtige koolwaterstoffen. Onder invloed van de zon ontstaat dan ozon. In de andere seizoenen is de invloed van de zon te gering is om ozon te laten ontstaan, vandaar de naam zomersmog, fotochemische luchtverontreiniging of ozonsmog. De ozonlaag in de stratosfeer heeft een beschermende functie en de ozon in de lucht op aarde, is ongezond en is wat anders dan de ozonlaag. De Europese streefwaarde voor blootstelling aan hoge ozonconcentraties op aarde, bedraagt 120 microgram per kubieke meter. Deze concentratie mag vanaf 2010, in drie jaar tijd 25 dagen per jaar niet overschreden worden. De doelstelling is dat dit geen enkele keer zal gebeuren. Ozonsmog irriteert het ademhalingsstelsel, beschadigt gewassen, bomen en andere vegetatie.

Streefwaarden voor smog (eenheden in µg /m3)

Voor de fijnere fijn stof (PM2.5) is de grenswaarde met ingang van 1 januari 2015, als jaargemiddelde 25 microgram per kubieke meter.

Smogalarm

Wanneer de smog ernstige vormen aanneemt en over de toegestane streefwaarden gaat, dan wordt via de media een smogalarm afgegeven. Je kunt zelf ook dagelijks de smogberichten bijhouden van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML). Het LML meet elk uur de luchtkwaliteit op een groot aantal plaatsen in Nederland.

Maatregelen

Om zo min mogelijk een smogalarm af te geven neemt de overheid maatregelen zoals:

• regels om de uitstoot van verkeer, fabrieken en agrarische bedrijven te minimaliseren;
• de maximumsnelheid snelheid op drukke snelwegen naar 80 kilometer per uur te brengen;
• katalysators in personenauto’s;
• metingen naar ernstige luchtvervuiling te optimaliseren.

De Europese normen

Omdat smogvorming een grensoverschrijdend probleem is, moet Nederland en elk EU-land zich houden aan de Europese richtlijnen van de Europese Unie (EU). Sinds 11 juni 2008 is de nieuwe luchtkwaliteitsrichtlijn ingegaan. Het zijn de kaderrichtlijn luchtkwaliteit (uit 1996) en de drie dochterrichtlijnen (uit 1999, 2000, en 2002). De richtlijn bevat normen voor de concentraties van ozon, fijn stof, SO2 en NO2 zoals hierboven beschreven, maar ook voor:

• benzeen (C6H6);
• koolmonoxide (CO);
• de fijnere fractie van fijn stof (PM2,5).

De vierde dochterrichtlijn uit 2005 zal er wellicht ook nog bijkomen. Hierin zijn normen voor arseen (As), cadmium (Cd), lood (Pb), nikkel (Ni) en benzo(a)pyreen opgenomen. De EU-richtlijnen zijn in de Nederlandse wetgeving opgenomen in de wet milieubeheer.

Wereldgezondheidsraad

De EU-norm staat voor fijn stof op 25 microgram fijn stof per kubieke meter. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) ziet hier liever 10 microgram per kubieke meter staan en erkent fijn stof als kankerverwekkend.