Wat is zwevende deeltjes?
Een zwevende deeltjesstof (PM) is niet een enkele verontreinigende stof, maar eerder een mengsel van vele chemische soorten. Het is een complex mengsel van vaste stoffen en aërosolen, bestaande uit kleine vloeistofdruppeltjes, droge vaste deeltjes en vaste kernen met vloeibare deklagen. Deeltjes variëren sterk in grootte, vorm en chemische samenstelling, en kunnen anorganische ionen, metaalverbindingen, elementaire koolstof, organische verbindingen en verbindingen uit de aardkorst bevatten. In het kader van de regelgeving inzake luchtkwaliteit worden deeltjes gedefinieerd aan de hand van hun diameter. Deeltjes met een diameter van 10 micron of minder (PM10) kunnen in de longen worden ingeademd en kunnen schadelijke gezondheidseffecten veroorzaken. Fijne zwevende deeltjes worden gedefinieerd als deeltjes met een diameter van 2,5 micron of minder (PM2.5). Daarom omvat PM2.5 een deel van PM10.
Wat is het verschil tussen PM10 en PM2.5?
PM10 en PM2.5 zijn vaak afkomstig van verschillende emissiebronnen, en hebben ook verschillende chemische samenstellingen. Emissies uit de verbranding van benzine, olie, dieselbrandstof of hout produceren een groot deel van de PM2.5-verontreiniging in de buitenlucht, evenals een aanzienlijk deel van de PM10. PM10 omvat ook stof van bouwterreinen, stortplaatsen en landbouw, bosbranden en bos/afvalverbranding, industriële bronnen, door de wind opwaaiend stof van open land, pollen en fragmenten van bacteriën.
PM kan ofwel rechtstreeks worden uitgestoten door bronnen (primaire deeltjes) of in de atmosfeer worden gevormd door chemische reacties van gassen (secundaire deeltjes) zoals zwaveldioxide (SO2), stikstofoxiden (NOX), en bepaalde organische verbindingen. Deze organische verbindingen kunnen worden uitgestoten door zowel natuurlijke bronnen, zoals bomen en vegetatie, als door de mens veroorzaakte (antropogene) bronnen, zoals industriële processen en uitlaatgassen van motorvoertuigen. De relatieve grootte van PM10- en PM2.5-deeltjes wordt in onderstaande figuur vergeleken.
Waarom maakt CARB zich zorgen over PM10 en PM2.5?
CARB maakt zich zorgen over in de lucht zwevende deeltjes vanwege hun effecten op de gezondheid van Californiërs en op het milieu. Zowel PM2.5 en PM10 kan worden ingeademd, met sommige depositie in de luchtwegen, hoewel de locaties van de deeltjes depositie in de longen afhangen van de deeltjesgrootte. PM2.5 zal zich eerder verplaatsen naar en afzetten op het oppervlak van de diepere delen van de long, terwijl PM10 zich eerder zal afzetten op de oppervlakken van de grotere luchtwegen van het bovenste deel van de long. Deeltjes die zich op het longoppervlak afzetten kunnen weefselschade en longontsteking veroorzaken.
Welke schadelijke effecten kunnen zwevende deeltjes veroorzaken?
Er zijn een aantal nadelige gezondheidseffecten in verband gebracht met blootstelling aan zowel PM2,5 als PM10. Voor PM2.5 zijn kortdurende blootstellingen (tot 24 uur) in verband gebracht met vroegtijdige sterfte, meer ziekenhuisopnames voor hart- en longaandoeningen, acute en chronische bronchitis, astma-aanvallen, bezoeken aan de spoedeisende hulp, ademhalingssymptomen, en beperkte activiteitendagen. Deze nadelige gezondheidseffecten zijn vooral gemeld bij zuigelingen, kinderen en oudere volwassenen met reeds bestaande hart- of longziekten. Bovendien wordt PM2.5 van alle gewone luchtverontreinigende stoffen in verband gebracht met het grootste deel van de nadelige gezondheidseffecten in verband met luchtverontreiniging, zowel in de Verenigde Staten als wereldwijd op basis van het Global Burden of Disease Project van de Wereldgezondheidsorganisatie.
Kortdurende blootstelling aan PM10 is vooral in verband gebracht met een verergering van aandoeningen van de luchtwegen, waaronder astma en chronische obstructieve longziekte (COPD), wat leidt tot ziekenhuisopname en bezoeken aan de spoedeisende hulp.
Langdurende blootstelling (maanden tot jaren) aan PM2.5 is in verband gebracht met vroegtijdig overlijden, vooral bij mensen met chronische hart- of longziekten, en een verminderde groei van de longfunctie bij kinderen. De effecten van langdurige blootstelling aan PM10 zijn minder duidelijk, hoewel verschillende studies een verband suggereren tussen langdurige blootstelling aan PM10 en sterfte aan de luchtwegen. Het Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek (IARC) publiceerde in 2015 een review waarin werd geconcludeerd dat fijnstof in de buitenluchtvervuiling longkanker veroorzaakt.
Diesel PM: Een speciale klasse van fijnstof. Het vaste materiaal in dieseluitlaatgassen staat bekend als diesel particulate matter (DPM). Meer dan 90% van de DPM is kleiner dan 1 µm in diameter (ongeveer 1/70e van de diameter van een menselijke haar), en is dus een subgroep van PM2.5. Meer informatie
Wie loopt het grootste risico bij blootstelling aan fijn stof?
Onderzoek wijst uit dat oudere volwassenen met een chronische hart- of longaandoening, kinderen en astmapatiënten de grootste kans lopen om nadelige gezondheidseffecten te ondervinden bij blootstelling aan PM10 en PM2.5. Ook kinderen en zuigelingen zijn gevoelig voor schade door het inademen van verontreinigende stoffen zoals PM omdat ze meer lucht inademen per pond lichaamsgewicht dan volwassenen – ze ademen sneller, brengen meer tijd buiten door en hebben kleinere lichaamsafmetingen. Bovendien kan het onrijpe immuunsysteem van kinderen ertoe leiden dat zij gevoeliger zijn voor PM dan gezonde volwassenen.
Onderzoek van de CARB-initiated Children’s Health Study toonde aan dat kinderen die in gemeenschappen met hoge concentraties PM2.5 de groei van de longen vertraagde en op 18-jarige leeftijd kleinere longen hadden in vergelijking met kinderen die in gemeenschappen met lage PM2.5-niveaus woonden.
CARB gebruikte de risicobeoordelingsmethode van de Amerikaanse EPA om een beoordeling uit te voeren van vroegtijdige sterfte in verband met blootstelling aan PM2.5 (California Air Resources Board 2010). Een update van deze analyse met behulp van luchtkwaliteitsgegevens uit 2014-2016 gaf aan dat blootstelling aan PM2,5 bijdraagt aan 5.400 (onzekerheidsmarge van 4.200 – 6.700) voortijdige sterfgevallen door cardiopulmonaire oorzaken per jaar in Californië. Bovendien draagt PM2.5 bij aan ongeveer 2.800 ziekenhuisopnames voor hart- en vaatziekten en aandoeningen van de luchtwegen (onzekerheidsmarge 350 – 5.100), en ongeveer 6.700 bezoeken aan de spoedeisende hulp voor astma (onzekerheidsmarge 4.200 – 9.300) per jaar in Californië.
Hoe beïnvloedt zwevende deeltjes het milieu?
Van zwevende deeltjes is in veel wetenschappelijke studies aangetoond dat ze de zichtbaarheid verminderen, en ook dat ze een nadelige invloed hebben op het klimaat, ecosystemen en materialen. Zwevende deeltjes, vooral PM2,5, beïnvloeden het zicht doordat ze de manier veranderen waarop licht in de atmosfeer wordt geabsorbeerd en verstrooid. Wat de klimaatverandering betreft, bevorderen sommige bestanddelen van het PM-mengsel de opwarming van het klimaat (bv. zwarte koolstof), terwijl andere een afkoelende invloed hebben (bv. nitraat en sulfaat), zodat PM-mengsel in de lucht zowel klimaatopwarmende als klimaatafkoelende eigenschappen heeft. PM kan nadelige gevolgen hebben voor ecosystemen, waaronder planten, bodem en water, door depositie van PM en de daaropvolgende opname door planten of door depositie in water, waar het de waterkwaliteit en -helderheid kan aantasten. De metalen en organische verbindingen in PM hebben het grootste potentieel om de groei en opbrengst van planten te wijzigen. De depositie van PM op oppervlakken leidt tot vervuiling van materialen.
Is fijn stof binnenshuis een probleem?
Een deel van de fijn stof die binnenshuis wordt aangetroffen, is afkomstig van buiten, met name PM2.5. Deze deeltjes komen binnen via deuren, ramen en “lekkages” in gebouwen. Deeltjes kunnen ook afkomstig zijn van bronnen binnenshuis. Tot de deeltjes die binnenshuis ontstaan, behoren componenten afkomstig van biologische bronnen, waarvan vele bekende allergenen zijn, zoals pollen, schimmelsporen, stofmijt en kakkerlakken. Activiteiten binnenshuis genereren ook deeltjes, zoals het roken van tabak, koken en het verbranden van hout, kaarsen of wierook. Deeltjes kunnen binnenshuis ook ontstaan uit complexe reacties van gasvormige verontreinigende stoffen die worden uitgestoten door bijvoorbeeld huishoudelijke schoonmaakmiddelen en luchtverfrissers.
Wat zijn de luchtkwaliteitsnormen voor zwevende deeltjes?
De luchtkwaliteitsnormen bepalen de maximale hoeveelheid verontreinigende stof die in de buitenlucht aanwezig mag zijn zonder dat dit schadelijk is voor de menselijke gezondheid. In 2002 heeft de Raad van Beheer na een uitgebreid onderzoek van de wetenschappelijke literatuur een nieuwe jaargemiddelde norm voor PM2,5 ppm vastgesteld en de bestaande jaargemiddelde en 24-uurgemiddelde norm voor PM10 gehandhaafd. De nationale jaargemiddelde norm voor PM2,5 werd voor het laatst herzien in 2012 nadat uit een uitvoerig onderzoek van nieuwe literatuur was gebleken dat er aanwijzingen waren voor een verhoogd risico op vroegtijdige sterfte bij lagere PM2,5-concentraties dan de bestaande norm. De herziening van 2012 resulteerde in het behoud van de bestaande 24-uurgemiddelde PM2.5- en PM10-normen.
PM2.5 | PM10 | |||
Jaarlijks gemiddelde | 24-Uur Gemiddelde | Jaarlijks Gemiddelde | 24-uurgemiddelde | |
Nationale Kwaliteitsnorm voor omgevingslucht | 12 µg/m3 | 35 µg/m3 | None | 150 µg/m3 |
California Ambient Air Quality Standard | 12 µg/m3 | None | 20 µg/m3 | 50 µg/m3 |