U bent hier

De gezondheidseffecten van Black Carbon

Algemene eigenschappen van Black Carbon

Black Carbon (BC), ook “roet” genoemd, is een luchtverontreinigende stof die wordt uitgestoten door verbrandingsreacties. Het gaat om primaire deeltjes met een diameter tussen 20 en 150 nanometers (nm). BC vormt dus een subcategorie van de PM2,5, de fijnstofdeeltjes met een diameter kleiner dan 2,5 µm. Conform de richtlijn 2008/50/EG moet de aanwezigheid van PM2,5-deeltjes in de omgevingslucht voortaan worden opgevolgd. Voor de komende tien jaar voorziet de richtlijn luchtkwaliteitsdoelstellingen die steeds strenger worden. Deze doelstellingen hebben betrekking op zowel de concentraties van PM2,5 als de blootstelling van de bevolking in stedelijk gebied.

De BC-deeltjes worden gekenmerkt door een zeer groot vermogen om zichtbaar licht te absorberen. Zuivere BC-deeltjes worden zelden opgemerkt in de atmosfeer omdat ze de neiging vertonen te klonteren en te reageren met andere verbindingen van de omgevingslucht, zoals organische koolstof en sulfaten. Deze gebonden vormen worden dan als roet gecategoriseerd. De benaming “roet” duidt dus op een geheel van verontreinigende stoffen uit de onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen en biomassa. De belangrijkste bronnen van BC in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest zijn het vervoer (vooral dieselmotoren) en de verwarming.

Roet is een van de eerste categorieën van luchtverontreinigende stoffen waarvan het gezondheidseffect werd erkend. De gevolgen voor de gezondheid bleken duidelijk tijdens dramatische periodes van koolstofvervuiling, zoals in de rampzalige winter van 1952 in London toen bijna 4 000 doden vielen op 5 dagen tijd. In 1956 werd de Clean Air Act opgesteld, waardoor de roetuitstoot in het Verenigd Koninkrijk sterk kon worden verminderd. Andere landen sloten zich vervolgens aan bij deze initiatieven. Deze inspanningen hadden zeer positieve gevolgen voor de luchtkwaliteit, waardoor het belang van onderzoek naar roet sterk afnam. Zo moest dit thema in de belangrijkste wetenschappelijke studies wijken voor het onderzoek naar PM10 en PM2,5. Daarom is het thema van BC tot vandaag niet zo sterk ontwikkeld.

Meting van BC-concentraties in het Brussels Gewest

In het Brussels Gewest wordt de BC-concentratie in de omgevingslucht gemeten met behulp van een aethalometer in de meetposten van Woluwe (WOL1), Molenbeek (R001), Elsene (R002) en Ukkel (R012), respectievelijk sinds juli 2009, juli 2010, juni 2011 en februari 2012.

De resultaten tonen een verschil van een factor 10 tussen de concentraties van BC en deze van de fijnstofdeeltjes (PM10, m.a.w. de deeltjes met een diameter kleiner dan 10 µm). Deze vaststelling is echter niet systematisch: er zijn periodes met zeer hoge concentraties van PM10 en lagere concentraties van BC of omgekeerd, naargelang van de herkomst van de deeltjes.

De correlatiefactoren tussen de concentraties van BC en die van andere stoffen zijn bovendien beter voor de stoffen die ook het resultaat zijn van verbrandingsprocessen (verkeer en verwarming), zoals NOx (> 0,9 voor de dagwaarden in 2011, over het geheel genomen ook volgens een factor 10) en in mindere mate CO en CO2 (~ 0,8 voor de dagwaarden in 2011). Hieruit zou blijken dat BC een goede tracer is voor de polluenten die door de belangrijkste vervuilende sectoren in het Brussels Gewest worden uitgestoten, namelijk het verkeer en de verwarming.

Gezondheidseffecten van BC

In het algemeen kunnen de fijnstofdeeltjes diep doordringen in het ademhalingsstelsel. De deeltjes met de kleinste diameter kunnen doordringen tot in de longblaasjes, waardoor gevaarlijke stoffen in de bloedsomloop terecht kunnen komen. Men gaat ervan uit dat er geen drempel is waaronder de blootstelling zonder effect is.

Terwijl er onenigheid is over de directe toxiciteit van Black Carbon, staat het buiten twijfel dat deze stof voor verschillende toxische stoffen dienst doet als drager. Hiervan zijn de meest vermelde stoffen de polycyclische aromatische koolwaterstoffen en de zware metalen.

Cardiovasculaire aandoeningen en kankerverwekkende effecten van de fijne deeltjes en/of van BC

Vandaag is het nog onzeker of de gezondheidsimpact die verband houdt met de blootstelling aan BC kwalitatief of kwantitatief verschilt van de impact van fijnstofdeeltjes in hun geheel. Het aantal studies dat tegelijk de gezondheidseffecten van BC en die van fijnstof in het algemeen nagaat, is nog te beperkt.

  • Er is geen verschil tussen de effecten van Black Carbon op het cardiovasculair stelsel en die van PM2,5 in het algemeen, namelijk hartritmestoornissen en hartinsufficiëntie met vaak de dood tot gevolg.
  • In het algemeen kan de longfunctie afnemen, vooral bij patiënten met een ademhalingsdeficiëntie, zoals astmalijders. Bovendien kunnen zich ontstekingsreacties voordoen in de longen, en indien deze zich verspreiden, kan dit leiden tot een aantasting van het autonome zenuwstelsel, wat indirecte gevolgen heeft voor de hartfunctie. Vooral bij kinderen kan een sterke blootstelling aan fijnstof de ontwikkeling van de longen aantasten. Luchtwegaandoeningen doen zich frequent voor: bronchitis, chronische hoest, sinusitis, verkoudheden.
  • Er is discussie over de mechanismen van de ontwikkeling van kanker, maar vast staat dat er een verband is tussen de blootstelling aan fijnstofdeeltjes en het risico van ontwikkeling van kanker. Van de PM2,5 heeft het roet uit dieselmotoren het ergste kankerverwekkend effect: het bevat een hoge concentratie aan BC-deeltjes die significante hoeveelheden van andere verbindingen, zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen, kunnen adsorberen.

Mortaliteit

Er zijn slechts weinig studies die zich uitsluitend over BC buigen. De meeste studies behandelen alleen PM2,5. Er werden verschillende verbanden gelegd tussen de blootstelling aan PM2,5 en de daling van de levensverwachting. Zo stelden Miller et alii (2007) vast dat een stijging van PM2,5 met 10 µg/m³ het risico van sterfte door cardiovasculaire aandoeningen bij vrouwen kan doen stijgen met 76%.

Risicogroepen

De bevolkingsgroepen die het sterkst worden getroffen door deze gezondheidseffecten zijn:

  • kinderen, bij wie een blootstelling aan fijnstofdeeltjes kan leiden tot een sterke functiestoornis van de longen en het ademhalingsstelsel, die nog in ontwikkeling zijn;
  • oudere mensen, die gevoelig zijn voor gevolgen op het vlak van het cardiovasculair systeem;
  • astmapatiënten en andere personen die aan ademhalingsziekten lijden.
Datum van de update: 09/07/2018
Documenten: 

Technische rapporten van Leefmilieu Brussel

Factsheet

De fijne deeltjes (PM10, PM2,5) (.pdf)

Studie