U bent hier

Focus : De ultrafijne deeltjes, uitgestoten door luchthavenactiviteiten : het geval van de luchthaven Brussel-Nationaal

Uit de meetcampagne in samenwerking met het Vlaams Gewest is gebleken dat de ultrafijne deeltjes een meetbare impact hebben op de luchtkwaliteit in het Brussels gewest.
Deze impact kan als volgt worden gekenmerkt:
• alleen effectief wanneer de wind van de luchthaven naar het Brussels gewest waait, namelijk gemiddeld 6% van de tijd (22 dagen per jaar);
• significant en dominant op minder dan 1 km van de luchthaven;
• sterk afnemend naarmate men zich van de luchthaven verwijdert en relatief klein (vermindering met een factor 10) op meer dan 5 km afstand.
Deze studie bevestigt dat het wegverkeer veruit de belangrijkste bron van ultrafijne deeltjes in het Brussels gewest blijft.

Wat zijn ultrafijne deeltjes?

Ultrafijne deeltjes (UFP), ook PM0.1 genoemd, zijn net als PM10 en PM2.5 zwevende deeltjes in de lucht die op basis van hun grootte worden gedefinieerd. De grootte van UFP kan van 10 tot 100 nanometer variëren. Hun massa wordt als verwaarloosbaar beschouwd ten opzichte van de totale massa van de in lucht uitgestoten deeltjes. Om de milieu-impact van UFP op een relevante manier in te schatten, telt men het aantal deeltjes, meestal per kubieke centimeter. Als gevolg van hun nanoscopische omvang hebben ze een relatief korte levensduur, want ze verdampen sneller en verbinden zich sneller met andere deeltjes en met elkaar.
UFP ontstaan uit processen op hoge temperatuur. Hun bronnen kunnen natuurlijk zijn (een vulkaanuitbarsting, een bosbrand enz.) of antropogeen (verbranding in het transport, voor verwarming, laswerken, bouwwerken, sigaretten enz.).

Wat weten we over de impact van UFP op de gezondheid?

In theorie zijn UFP gevaarlijker voor de gezondheid dan PM2.5 en PM10, omdat ze zich wegens hun kleine omvang in grotere aantallen en dieper in het organisme kunnen verzamelen, wat het risico van ademhalings- en/of cardiovasculaire klachten vergroot. Bovendien neemt de sorptie-oppervlakte (de oppervlakte die beschikbaar is voor de absorptie of adsorptie van andere potentieel toxische stoffen) toe naarmate meer deeltjes worden uitgestoten. Er bestaat jammer genoeg nog geen continu meetnet voor dit type deeltjes en hoewel er studies over de verhouding tussen dosis en effect bestaan, beschikt men over onvoldoende gegevens (en te recente gegevens) om betrouwbare conclusies over de gevolgen voor de gezondheid te trekken. Studies, bijvoorbeeld bij werknemers en omwonenden van bepaalde luchthavens, hebben gevolgen op korte termijn van een acute blootstelling aan UFP aangetoond, maar de epidemiologische bewijzen blijven onvoldoende om te bepalen of UFP een andere impact hebben dan PM10 en PM2.5 (waarvan UFP per definitie deel uitmaken).
Het gebrek aan informatie over de verbanden tussen dosis en effect impliceert dat de bevoegde autoriteiten (WHO, Europese Unie enz.) geen wettelijke en sanitaire drempels kunnen bepalen. Deze instanties pleiten voor epidemiologische studies op langere termijn en beginnen tools en standaardmethodologieën aan te bieden om de coherentie tussen de studies te verbeteren en de resultaten gemakkelijker met elkaar te kunnen vergelijken.
Net als een recente studie (Bezemer et al., 2015) van de omgeving van de luchthaven van Schiphol, die besloot dat de wetenschappelijke kennis nog te beperkt is om de gevolgen van UFP voor de gezondheid te beoordelen, maakt deze studie van de impact van de activiteiten van de luchthaven Brussel-Nationaal geen medische conclusies mogelijk.

Waarom hebben we de UFP op de luchthaven Brussel-Nationaal gemeten?

UFP zijn bijzonder talrijk aanwezig in luchthavens, zodat ze een centrale rol spelen in de problematiek van de luchtvervuiling, een bijkomende hinder naast de geluidsoverlast. Vliegtuigbrandstof (kerosine) geeft namelijk een meer volledige verbranding dan diesel of benzine. Dit veroorzaakt een uitstoot van meer en fijnere deeltjes die potentieel schadelijker kunnen zijn dan die van het wegverkeer.  Kerosine is de belangrijkste maar niet de enige bron van verontreiniging door de luchthavenactiviteiten. De levering van brandstof met tankwagens, de aanvoer van voedsel, het onderhoud van de toestellen, de transfer van bagage, de elektrische installaties enz. die met fossiele energieën werken, produceren eveneens luchtverontreiniging, waaronder UFP.
Recente studies in de omgeving van de luchthavens van Schiphol en Los Angeles hebben aangetoond dat de ultrafijne deeltjes die door de vliegtuigen worden uitgestoten een significante impact hebben op de luchtkwaliteit in een straal van ettelijke kilometers. 
Leefmilieu Brussel wenste na te gaan of een vergelijkbare impact op de luchtkwaliteit kon worden vastgesteld in de omgeving van de luchthaven van Zaventem. In dit kader werd een meetcampagne van UFP (diameter van 10 tot 100 nm) georganiseerd in samenwerking met het Vlaams Gewest.
De studie onderzocht de impact van de UFP-uitstoot van de luchthaven van Zaventem op de luchtkwaliteit in het Brussels gewest. Ze wou meer bepaald vaststellen of het noordoostelijke gebied van Brussel significant werd beïnvloed door de UFP-uitstoot van de vliegtuigen, en de bijdrage van de luchtvaart vergelijken met die van het wegvervoer.

Hoe is de meetcampagne verlopen?

De meetcampagne werd in oktober en november 2015 uitgevoerd in Evere, in het Brussels gewest, op 5 km van de luchthaven. De UFP werden doorlopend gemeten. Het stikstofdioxide (NO2) en het black carbon (BC), die representatief zijn voor de verontreiniging door het wegverkeer, werden eveneens gemeten, om de relatieve bijdrage van luchthavenactiviteiten te kunnen vergelijken met die van het wegverkeer.
In dezelfde periode voerde het Vlaams Gewest soortgelijke campagnes uit op 500 m van de luchthaven (Diegem), op 700 m van de luchthaven (Steenokkerzeel) en op 7 km van de luchthaven (Kampenhout). Een gedetailleerd rapport van de studie is beschikbaar via de volgende link: http://document.environnement.brussels/opac_css/elecfile/RAP_Etude_UFP_Zaventem_NL.pdf
De meetposten werden zodanig gekozen dat ze wel of niet door verschillende bronnen van verontreiniging werden beïnvloed, zodat men de impact van de luchthavenactiviteiten op de luchtkwaliteit in het BHG kon bepalen en de bijdrage van het luchtverkeer aan de milieuvervuiling kon vergelijken met die van het wegverkeer. Evere is een residentiële meetlocatie met een stedelijke achtergrond, zonder invloed van plaatselijke bronnen van verontreiniging. Diegem wordt beïnvloed door de luchthaven en het verkeer (Ring), Steenokkerzeel alleen door de luchthaven. De meetlocatie Kampenhout is van het landelijke type. De plaats van de meetposten werd ook zo gekozen dat ze in de as van de dominante winden lagen en in de as van de meest gebruikte piste.

Lokalisatie van de meetposten in de as van de dominante winden rond de belangrijkste piste van de luchthaven Brussel-Nationaal

Bron: VITO, 2016, met aanpassingen overgenomen

Verschillen de door de luchthavenactiviteiten van Brussel-Nationaal uitgestoten UFP van die van het wegverkeer?

De bijdrage van de fractie met een grootte tussen 10 en 30 nm is duidelijk groter op de twee meetlocaties het dichtst bij de luchthaven, in Steenokkerzeel en Diegem, dan op de andere meetlocaties.
De luchthavenactiviteiten stoten dus ultrafijne deeltjes uit:

  • voornamelijk in de fractie van 10 tot 30 nm;
  • marginaler in de fractie van 30 tot 50 nm.

In deze studie houden de ultrafijne deeltjes met een diameter van meer dan 50 nm voornamelijk verband met de uitstoot door het verkeer. Men kan dus aan de hand van hun omvang de bron van de deeltjes onderscheiden.

Distributie van de UFP-concentraties volgens diameter op de verschillende locaties

Bron: VITO, 2016, met aanpassingen overgenomen

Hebben de door de luchthavenactiviteiten van Brussel-Nationaal uitgestoten UFP een impact op het Brussels gewest?

In de fractie van 10 tot 100 nm (totale UFP) toont de studie de volgende gemiddelde niveaus:

  • 6.600 deeltjes/cm³ in Kampenhout (7 km van de luchthaven);
  • 8.700 deeltjes/cm³ in Evere (5 km van de luchthaven);
  • 15.900 deeltjes/cm³ in Steenokkerzeel (700 m van de luchthaven);
  • 16.500 deeltjes/cm³ in Diegem (500 m van de luchthaven).

In de fractie van 10 tot 30 nm zijn de typische niveaus in stedelijke zones in de orde van 4200 deeltjes/cm³. In deze meetcampagne waren de niveaus:

  • 3.900 deeltjes/cm³ in Kampenhout;
  • 4.600 deeltjes/cm³ in Evere;
  • 11.900 deeltjes/cm³ in Steenokkerzeel;
  • 11.400 deeltjes/cm³ in Diegem.

Men kan besluiten dat de luchthavenactiviteiten gemiddeld, over een lange periode (twee maanden):

  • een significante en zeer uitgesproken invloed hebben op de UFP-niveaus op minder dan een kilometer van de luchthaven, waar het aantal ultrafijne deeltjes meer dan tweemaal groter is dan op een plaats met een stedelijke achtergrond;
  • geen significante invloed hebben op de UFP-niveaus op een plaats in het Brussels gewest op 5 km van de luchthaven.

Welke factoren kunnen de aanwezigheid van UFP beïnvloeden?

De analyse van de resultaten van deze studie en van tal van andere studies in andere landen heeft een reeks factoren aan het licht gebracht die de gemeten UFP-concentraties beïnvloeden. Zo hangt de aanwezigheid van UFP op een gegeven plaats voornamelijk af van:

  • de windrichting: In België overheersen de zuidwestelijke winden. De door de luchthavenactiviteiten uitgestoten verontreiniging wordt dan ook meestal uit het BHG weggevoerd. In de 5 afgelopen jaren werd een locatie als Evere gedurende gemiddeld 6% van de tijd potentieel blootgesteld aan emissies van de luchthaven (22 dagen per jaar). Men mag aannemen dat dit ook voor de andere delen van het Brussels gewest geldt.
  • de frequentie van het opstijgen en landen  (wanneer de wind uit de richting van de luchthaven komt).
  • de afstand tot de luchthaven (wanneer de wind uit de richting van de luchthaven komt):
    • Op korte afstand (minder dan 1 km) is de aanvoer van ultrafijne deeltjes zeer significant. In Diegem en Steenokkerzeel neemt de concentratie in de fractie van 10 tot 20 nm toe in de orde van 15.000 tot 20.000 deeltjes/cm³ wanneer de wind uit de richting van de luchthaven komt.
    • Op middellange afstand (5 tot 7 km) is de aanvoer veel minder significant. In Evere kan hij in de fractie van 10 tot 20 nm op 2.000 deeltjes/cm³ worden geschat, dus ongeveer 10 keer minder dan in Diegem en Steenokkerzeel.

Wat is de reële aanvoer van UFP van de luchthaven naar het Brussels gewest?

Als we alleen rekening houden met de situaties waarin de wind van de luchthaven naar de beschouwde locatie waait, noteren we een gemiddelde aanvoer van ongeveer 5.800 deeltjes/cm³ in de klasse van de UFP van 10 tot 100 nm (totale UFP).
Volgens de analyse per klasse van diameter van de deeltjes, is de aanvoer voor:

  • 58% afkomstig uit de emissies van de luchthavenactiviteiten in Zaventem;
  • 42% afkomstig uit andere bronnen, het waarschijnlijkst emissies van het verkeer, zonder de ruimtelijke herkomst verder te kunnen bepalen (Ring, Brusselse invalswegen...).

In Evere, en alleen bij weersomstandigheden waarin de wind uit de richting van de luchthaven komt, dus 6% van de tijd, bedraagt het supplement UFP (met diameters tussen 10 en 30 nm) van de activiteiten van de luchthaven:

  • minder dan 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.

Dit komt overeen met een gemiddelde toename met 3.400 deeltjes/cm³. De situaties waarin de concentraties het hoogst zijn, komen overeen met piekuren van de luchthavenactiviteiten (6-10 u en 16-20 u).
In 94% resterende tijd (343 dagen per jaar) wordt de luchtkwaliteit in het Brussels gewest niet aangetast door de UFP die de luchthaven Brussel-Nationaal uitstoot.

Hebben de activiteiten van de luchthaven een invloed op de concentraties PM10, black carbon en NOx?

De bijdrage van de luchthavenactiviteiten aan de concentraties black carbon en NOx in de omgeving van de luchthaven blijkt niet groter dan die van andere bronnen, zoals het wegverkeer. De tijdens de meetcampagne genoteerde concentraties black carbon waren gemiddeld identiek in Evere en Diegem, ondanks de nabijheid van Diegem tot de Ring en de luchthaven. Ze waren 4% hoger dan in Steenokkerzeel en 44% hoger dan in Kampenhout (landelijke locatie). Dit bevestigt dat de emissies van het verkeer een van de belangrijkste bronnen van black carbon in de stedelijke zone blijven.
In de analyse van de andere gemeten verontreinigende stoffen hebben de PM10 vergelijkbare waarden op alle meetlocaties, een duidelijk bewijs van de grotendeels transregionale invloed van deze stoffen.

Verschilt de impact van Brussel-Nationaal van die van andere luchthavens?

De in Brussel-Nationaal verkregen resultaten tonen dat de invloed van de luchthaven op de luchtkwaliteit beperkt is in de ruimte en slechts in een straal van een kilometer domineert. De metingen in andere studies, zoals in Schiphol en Los Angeles, hebben echter een invloed in een grotere zone aangetoond. De omvang van de luchthaven is een niet te verwaarlozen factor die deze verschillen gedeeltelijk kan verklaren. De luchthaven Brussel-Nationaal verwerkt immers 22 miljoen passagiers per jaar, tegenover 64 en 81 miljoen voor respectievelijk Schiphol en Los Angeles (cijfers van 2016). Hoe groter het aantal passagiers, hoe groter ook het aantal vluchten per jaar, zodat de verontreiniging toeneemt.
In Kopenhagen is de verontreiniging alleen in de terminal en de onmiddellijke omgeving significant, aangezien de luchthaven in een uitgestrekte, vlakke zone met goede voorwaarden voor de verspreiding ligt. Deense onderzoekers hebben een artikel over de blootstelling van het luchthavenpersoneel gepubliceerd waaruit blijkt dat de werknemers het meest door de UFP-verontreiniging worden getroffen wanneer ze zich op de pistes bevinden, met concentraties UFP van 30 tot 95.000 deeltjes/cm³. In Zürich en Londen heeft men dezelfde vaststellingen gedaan.
Als algemene regel blijven de andere verontreinigende stoffen onder de wettelijke drempels. Er bestaat geen reglementering voor de UFP en de hier voorgestelde waarden zijn indicatief en geven een beeld van de toestand van de luchthaven Brussel-Nationaal op het vlak van de UFP. Sommige luchthavens nemen echter reeds maatregelen om de UFP-emissies te beperken, in afwachting dat drempels worden vastgelegd.

Datum van de update: 07/01/2019
Documenten: 

Tabellen met de gegevens

Distributie van de UFP-concentraties volgens diameter op de verschillende locaties

Studie(s) en rapport(en)