Belgische studies voor de evaluatie van de luchtkwaliteit in de omgeving van luchthavens

Diverse wetenschappelijke studies hadden tot doel de luchtvervuiling in de omgeving van luchthavens te evalueren. In België werden door het Vlaamse, Brusselse en Waalse Gewest ook studies uitgevoerd rond de luchthavens van Zaventem en Bierset. Dit zijn de belangrijkste resultaten.

1. Gereglementeerde verontreinigende stoffen (richtlijn 2008/50/EG)

Rekening houdend met de door de Europese richtlijn 2008/50/EG gereglementeerde verontreinigende stoffen werden er in België twee studies uitgevoerd om de impact van het luchtverkeer op de luchtkwaliteit te ramen.

De eerste studie is een meetcampagne die in 1997 en 1998 werd uitgevoerd rond de luchthaven Brussel-Nationaal door de VMM. Het rapport van deze studie ("Emmissiemetingen in de omgeving van de luchthaven Brussel-Nationaal te Zaventem en Steenokkerzeel", periode 1 januari 1997 - 31 maart 1998, Vlaamse Milieu Maatschappij) kwam tot de volgende conclusie:

• De polluenten die de vliegtuigen uitstoten, hebben enkel een impact op de luchtkwaliteit op de grond op het ogenblik van het opstijgen en in een zeer beperkte perimeter rond de start- en landingsbanen. Zodra de vliegtuigen zijn opgestegen, hebben de polluenten vrijwel geen invloed meer op de concentraties die op de grond worden gemeten.
• De concentraties SO2, NO, NO2, PM10, benzeen en PAK (polycyclische aromatische koolwaterstoffenDit zijn van aardolie afgeleide samengestelde organische vloeistoffen op basis van koolstof en waterstof. Stookolie, benzine en andere soorten minerale oliën behoren daartoe. Deze oliën hebben de eigenheid dat ze een geringe dichtheid hebben. Wanneer ze in de bodem dringen, kunnen ze het grondwater bereiken en er een drijflaag op vormen. ) die in het station van Steenokkerzeel werden gemeten, dat op ongeveer 1 km afstand van de luchthaven ligt, hebben geen uitgesproken gevoeligheid aangetoond voor de passage van de vliegtuigen (opstijgen en landen). De evolutie van de concentraties stikstofoxiden in deze gemeente heeft overigens een veel grotere gevoeligheid aangetoond voor het autoverkeer in de omgeving. Met andere woorden, de emissies van voertuigen, verwarmingssystemen en bepaalde fabrieken hebben in vergelijking een veel grotere invloed op de aanwezigheid van polluenten in de lucht die we inademen.   

De tweede studie werd door het ISSEP uitgevoerd in 2003-2004 rond de luchthaven van Bierset. Het rapport van de studie ("Evaluation de la qualité de l'air ambiant autour de l'aéroport de Bierset", juni 2004) kwam globaal tot dezelfde conclusie. Dit zijn enkele uittreksels uit het rapport:

" ... Deze samenvatting heeft betrekking op de meetcampagne die plaatsvond in twee fasen: een zomercampagne van 02/07/03 tot 07/09/03 en een wintercampagne van 18/11/03 tot 11/02/04.

Er kan geen kwantificeerbare impact van de luchthavenactiviteit op de kwaliteit van de lucht worden aangetoond door de analyse-instrumenten, namelijk de dag- en weekgemiddelden en de pollutierozen. Deze samenvatting geldt enkel voor de weersomstandigheden tijdens de meetcampagne ook al kunnen de duur van de campagne en de diversiteit van de weersomstandigheden tijdens de campagne een goede representativiteit van de metingen garanderen. "

Het ISSEP heeft de volgende verontreinigende stoffen gemeten: SO2, NO, NO2, CO, niet-methaan vluchtige organische stoffen, benzeen, tolueen, ozon, PM10.

Deze twee studies stelden geen enkele significante impact vast van de vliegtuigemissies op de luchtkwaliteit – waarbij voornamelijk werd gekeken naar polluenten zoals NO, NO2, SO2, PM10 – binnen een redelijk bereik van de luchthavens. Deze conclusies zijn op zich vrij logisch, want de polluenten die de vliegtuigen uitstoten kunnen de lucht enkel beïnvloeden bij het begin van het opstijgen. Zodra het vliegtuig hoger klimt, worden de polluenten meer verspreid en komen ze in het algemeen niet terug op de grond terecht.

De resultaten van deze studies stemmen ook overeen met talrijke studies over dezelfde polluenten (bv. Dassen et al., 2006), evenals de recente meting van zwarte koolstof, uitgevoerd in de omgeving van de luchthaven van Schiphol (Keuken et al., 2015).

2. Ultrafijne deeltjes (UFP) uitgestoten door de luchthavenactiviteiten in Zaventem

Ultrafijne deeltjes (UFP) maken geen deel uit van de verontreinigende stoffen die door de Europese richtlijnen worden gereglementeerd.

Een recente studie die werd uitgevoerd in de omgeving van de luchthaven van Schiphol (1) heeft aangetoond dat de ultrafijne deeltjes (UFP) die door de vliegtuigen worden uitgestoten een significante impact hebben op de luchtkwaliteit op meerdere kilometers afstand. Leefmilieu Brussel wilde nagaan of er een vergelijkbare impact op de luchtkwaliteit kon worden vastgesteld in de buurt van de luchthaven van Zaventem. In het kader hiervan werd een meetcampagne van UFP (ultrafijne deeltjes met een diameter van 10 tot 100 nm) georganiseerd in samenwerking met het Vlaams Gewest.

Het doel van deze campagne was na te gaan welke impact de UFP, uitgestoten door de luchthavenactiviteiten in Zaventem, hebben op de luchtkwaliteit in het Brussels Gewest. De studie wilde met name bepalen of het noordoostelijke gebied van Brussel in belangrijke mate is blootgesteld aan de deeltjes die de vliegtuigen uitstoten en daarnaast ook de bijdrage van het luchtverkeer vergelijken met die van het wegverkeer.

Meetcampagne

De meetcampagne werd uitgevoerd in Evere (station EE01) op 5 km van de luchthaven, in de loop van oktober en november 2015. De concentratie UFP, stikstofoxide (NOx) en zwarte koolstof werd continu gemeten. In dezelfde periode heeft het Vlaams Gewest gelijkaardige campagnes uitgevoerd op 500 m van de luchthaven op het grondgebied van de gemeente Diegem (station MC03), op 700 m van de luchthaven op het grondgebied van de gemeente Steenokkerzeel (station SZ04) en in Kampenhout (station KM02), op 7 km van de luchthaven en in een landelijke omgeving.

Op deze vier meetplaatsen werd gedurende 2 maanden (oktober en november 2015) continu de concentratie UFP, zwarte koolstof en NOx gemeten om de representativiteit van de weersomstandigheden en de meetresultaten te garanderen. Tijdens deze meetperiode werd piste 25R/07L het meest gebruikt voor opstijgen en landen. Het gebruik van deze piste ligt gemiddeld twee keer hoger dan dat van piste 25L/07R en acht keer hoger dan dat van piste 19/01.

Er werden verschillende statistische indicatoren geëvalueerd op basis van de concentraties UFP die de SMPS-deeltjestellers elke 5 minuten hadden gemeten. In de onderstaande tekst betekent “concentratie” altijd een aantal deeltjes per volume-eenheid (pt/cm³), een eenheid die courant wordt gebruikt voor het kwantificeren van UFP.

Resultaten van de campagne

De meetcampagne heeft aangetoond dat de concentratie UFP in de schijf met een diameter 10 – 30 nm gemiddeld over de meetperiode veel hoger is in de buurt van de luchthaven (MC03, SZ04) dan in de stations op respectievelijk 5 en 7 km van de luchthaven (EE01, KM02): het relatieve aandeel van de klasse 10-30 nm in de totale UFP (10-100nm) bedroeg inderdaad gemiddeld 53 % in Evere (EE01) tegenover respectievelijk 69 en 75% in de stations van Diegem (MC03) en Steenokkerzeel (SZ04). Bovendien is de gemiddelde deeltjesconcentratie in de klasse 10-30 nm in Evere ongeveer 2,5 keer lager dan in MC03 en SZ04. Ten slotte is de gemiddelde concentratie UFP (over de periode van twee maanden van de meetcampagne), in de stations EE01 en KM02, van de grootteorde van een typische jaarlijkse stedelijke omgeving, zowel voor de klasse 10-30 nm als voor de klasse 10-200 nm.

De door de luchthavenactiviteiten uitgestoten UFP beïnvloeden het Brussels Gewest slechts gedurende 6% van de tijd (ongeveer 22 dagen/jaar) waarin de wind vanuit de luchthaven waait. In die specifieke omstandigheden is de blootstelling aan door de luchthavenactiviteiten uitgestoten UFP (met een diameter van 10 tot 30 nm), in Evere, verhoogd met:

• minstens 5.500 deeltjes/cm³ gedurende 16,5 dagen/jaar;
• 5.500 tot 10.000 deeltjes/cm³ gedurende 3,5 dagen/jaar;
• 10.000 tot 14.000 deeltjes/cm³ gedurende 1 dag/jaar;
• meer dan 14.000 deeltjes/cm³ gedurende 1 dag/jaar;

wat overeenstemt met een supplement van gemiddeld 3.400 deeltjes/cm³, waarvan 58% afkomstig is van de luchthavenactiviteiten en  42% waarschijnlijk van het verkeer. Dat supplement moet worden vergeleken met het gemiddelde niveau (namelijk alle situaties door elkaar genomen) van 4.600 deeltjes/cm³ dat in Evere werd vastgesteld.

Gedurende de 94% van de tijd dat de wind niet vanuit de luchthaven waait, wordt de luchtkwaliteit in het Brussels Gewest niet aangetast door de UFP die de luchthaven van Zaventem uitstoot.

• Het gedetailleerde rapport van de studie (.pdf)

Conclusies

De UFP-emissies van de luchthavenactiviteiten hebben dus een meetbare impact op de luchtkwaliteit in het Brussels Gewest maar die impact is er enkel als de wind vanuit de luchthaven naar het Brussels Gewest waait, gemiddeld gedurende 6 % van de tijd. Deze impact is significant en dominant in de nabijheid van de luchthaven (minder dan 1 km). Hij neemt sterk af op grotere afstand van de luchthaven en wordt relatief klein (vermindering met een factor 10) op meer dan 5 km afstand.

Uit deze studie kunnen we besluiten dat het wegverkeer - veruit - de belangrijkste bron van UFP in het Brussels Gewest blijft. Het is dus belangrijk maatregelen te blijven nemen om de uitstoot van het verkeer te beperken, zowel via de technologische verbetering van de motoren als via de vermindering van het volume verkeer in het Brussels Gewest.

Referentie

(1) Keuken, M.P., Moerman, M., Zandveld, P., Henzing J.S., Hoek G. (2015). Total and size-resolved particle number and black carbon concentrations in urban areas near Schiphol airport (the Netherlands). Atmospheric Environment 104, 132-142.