Beschrijving milieuproblemen

Heel wat menselijke activiteiten (zoals industrie, verkeer, verwarming van gebouwen, andere verbrandingsprocessen, op- en overslagactiviteiten, gebruik van oplosmiddelen, ….) leiden tot de uitstoot van vele verschillende stoffen naar de lucht, die elk een ander effect hebben op het milieu, de gezondheid van mens en dier en de toestand van materialen.

Hieronder worden beknopt de voornaamste milieu-effecten beschreven waartoe luchtverontreiniging kan leiden. Voor een uitgebreide beschrijving wordt verwezen naar de achtergronddocumenten bij de milieurapporten van de VMM (te vinden op www.milieurapport.be).

Ozonvorming
Verzuring
Vermesting
Fijn stof
Milieugevaarlijke stoffen: asbest, POPs, PAKs, dioxines, zware metalen



Ozonvorming
De uitstoot van stikstofoxiden (NOx, als verzamelnaam voor NO en NO2) en vluchtige organische stoffen (VOS) geeft onder invloed van zonlicht aanleiding tot de vorming van ozon op leefmilieu (troposferische ozon genoemd). Door de noodzakelijke aanwezigheid van zonlicht is de vorming van ozon op leefmilieu een probleem dat zich vooral in de zomer voordoet.
Ozon heeft een negatieve impact op de gezondheid van mens en dier en op vegetatie. Gezondheidseffecten op korte termijn zijn irritatie van keel, neus en oren, longfunctievermindering en ontsteking en hypergevoeligheid van het ademhalingsstelsel. Op lange termijn heeft ozon een schadelijke impact op het ademhalingssysteem. Ozon leidt tot zichtbare schade aan de vegatatie (verkleuring), maar ook tot een verandering in de fysiologische en biologische functies van planten (via een beïnvloeding van de fotosynthese), waardoor de groei en de opbrengst kunnen dalen. Ozon tast ook bepaalde materialen, zoals plastic, textielvezels en verf aan. Kunstwerken in musea zijn dus ook onderhevig aan de negatieve impact van ozon.
Het is belangrijk een onderscheid te maken tussen enerzijds de troposferische ozon, die hiervoor wordt besproken en anderzijds de ozon in de hogere lagen van de atmosfeer: de stratosfeer (tussen 15 en 50 km boven het aardoppervlak). Stratosferische ozon beschermt de mens tegen de schadelijke UV-straling van de zin en de periodieke daling ervan leidt o.a. tot een stijging van het aantal gevallen van huidkanker.


Verzuring
Verzuring ontstaat door de atmosferische depositie van zwavel- en stikstofhoudende verbindingen in de atmosfeer. Deze verbindingen zijn afkomstig van de uitstoot van de gassen zwaveldioxide (SO2), stikstofoxiden (NOx) en ammoniak (NH3).
Verzuring veroorzaakt een verstoring in de samenstelling van de atmosfeer, oppervlaktewater en bodem. Het kan ook leiden tot verhoogde nitraatgehaltes in het grondwater en de uitspoeling van metalen naar het grondwater. Te hoge deposities van zuur en stikstof zorgen voor een afname van de bodemkwaliteit, wortelaantasting van planten en bomen, verhoogde stressgevoeligheid van bomen, te hoge concentraties van aluminium en nitraat in het grondwater en verandering van de soortensamenstelling (biodiversiteit). De combinatie van ozon met zwaveldioxide en stikstofoxiden leidt tot een substantiële economische schade door het verminderen van de gewasopbrengsten in de landbouw.



Vermesting

Vermesting is de aanrijking van bodem en water met de nutriënten stikstof, fosfor en kalium waardoor ecologische processen en natuurlijke kringlopen verstoord worden. Dit leidt o.m. tot een achteruitgang van de biodiversiteit en de kwalitatieve achteruitgang vna de voedingsgewassen. Aanrijking met stikstof (N) kan een gevolg zijn van het neerslaan van stikstof uitgestoten naar de lucht onder de vorm van NOx of NH3.



Fijn stof
Fijn stof is de verzamelterm voor kleine deeltjes die in de lucht zweven. Het is vooral de fractie kleiner dan 10µm die schadelijk is voor het milieu en onze gezondheid (1µm is een duizendste van een millimeter dus 10µm is 0,01mm. Het gaat derhalve over minuscule deeltjes). Deze fractie wordt meestal aangeduid met PM₁₀.

Milieugevaarlijke stoffen: asbest, POPs, PAKs, dioxines, zware metalen

POPs

Persistente organische polluenten (POP’s) vormen een verzameling van organische stoffen die in verschillende mate resistent zijn tegen fotolytische, biologische en chemische degradatie. Door de lage wateroplosbaarheid en hoge lipofiliteit en het frequente voorkomen van gehalogeneerde substituenten worden de POP’s gekenmerkt door een toxisch, persistent en bioaccumulerend karakter.
De mens wordt op verschillende manieren blootgesteld aan POP’s waarbij de voornaamste bron van POP-opname de voeding is. Verder is ook contact mogelijk via het milieu en via eventuele occasionele POP-ongevallen. Blootstelling aan POP’s, zowel chronisch als acuut, kan leiden tot verschillende vormen van gezondheidseffecten afhankelijk van de soort verbinding gaande van duizeligheid en hoofdpijn over chlooracné (huidaandoening) en stoornissen in het immuniteitssysteem tot gedragstoornissen, tumoren en kankers en storingen in de voortplanting. Er zijn bovendien aanwijzingen dat bepaalde POP’s ook hormoonverstorende effecten teweeg zouden brengen.

Onder de term POP’s worden verschillende categorieën van zowel antropogene als natuurlijke polluenten geklasseerd. Twee groepen POP’s kunnen onderscheiden worden: enerzijds de polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s), anderzijds de gehalogeneerde koolwaterstoffen waaronder een aantal pesticiden, polychloorbifenylen (PCB’s) en dioxines. De gehalogeneerde koolwaterstoffen staan bekend om hun hoge resistentie en worden (of werden) wereldwijd geproduceerd en gebruikt voor diverse doeleinden.
Onderscheid dient gemaakt te worden tussen POP’s die intentioneel geproduceerd worden en POP’s die ontstaan als ongewenste bijproducten bij bepaalde chemische productieprocessen of bij verbrandingsprocessen. PAK’s, dioxines en hexachloorbenzeen worden gecatalogeerd onder de ongewenste bijproducten. De industriële chemicaliën en sommige pesticiden vallen onder de intentioneel gevormde POP’s.

PAK

Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK) vormen een groep van enkele honderden organische stoffen die opgebouwd zijn uit twee of meer gecondenseerde benzeenringen.
De belangrijkste natuurlijke bron van PAK is de geleidelijke afbraak van organisch materiaal bij de vorming van bruinkool, steenkool en petroleum in geologische lagen. Vooral bij de genese van steenkool kunnen na afloop van het mineralisatieproces relatief grote hoeveelheden PAK achterblijven. Ook ruwe olie bevat PAK in veranderlijke concentraties. Bij petroleumdestillatie komen de natuurlijk gevormde PAK overwegend terecht in de zwaardere fracties, zoals bitumen en pitch.

Antropogene bronnen van PAK emissies kunnen onderverdeeld worden in twee groepen :
# emissies die ontstaan tijdens de productie, het gebruik of in de afvalfase van producten die steenkoolteerderivaten bevatten. Het betreft hier onder andere creosoot, carbolineum, teerhoudende scheepsverf, teerhoudend dakbedekkingsmateriaal, asfaltwegen, bepaalde gewasbeschermingsmiddelen, epoxyteer en zwarte vernis.
# PAK kunnen gevormd worden bij onvolledige verbranding van natuurlijke (steenkool, olie) en synthetische (plastiek) organische materialen.

Opname van PAK uit de lucht is de belangrijkste opnameweg voor effecten op de algemene bevolking. Naarmate de stofdeeltjes kleiner zijn, dringen zij dieper in de luchtwegen door en worden de PAK beter opgenomen. 

PAK zijn op zich niet giftig. Eens opgenomen in het lichaam worden ze gemetaboliseerd. In een eerste fase worden giftige verbindingen gevormd, in een tweede fase worden deze afgebroken tot wateroplosbare verbindingen die via de urine worden afgescheiden. Het zijn de giftige intermediaren die schade kunnen berokkenen.

Algemeen kan gesteld worden dat de vluchtige PAK het minst toxisch zijn. Hoe hoger het soortelijk gewicht, hoe schadelijker de verbinding. Benzo(a)pyreen, afgekort B(a)P, is toxicologisch de best bestudeerde stof en is waarschijnlijk één van de meest toxische.
De voornaamste effecten zijn: kanker (long, darm, huid), voortplantings- en ontwikkelingsstoornissen, verstoring van de immunocompetentie en cardiovasculaire ziektes.

Dioxines

Dioxines is een verzamelnaam voor polychloordibenzo-p-dioxines (PCDD) en polychloor-dibenzofuranen (PCDF). Het betreft een groep van in het totaal 210 tricyclische, planaire, aromatische structuren die schematisch kunnen voorgesteld worden zoals weergegeven in onderstaande figuur en waarbij van 1 tot 8 chlooratomen kunnen voorkomen in de posities 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 en 9.

Dioxines worden hoofdzakelijk gevormd als onbedoelde bijproducten van een aantal chemische processen en in bijna ieder verbrandingsproces. De voornaamste vormingsmechanismen vereisen de aanwezigheid van :
# een bron van anorganisch of organisch chloor
# zuurstof
# een metallische katalysator

De optimale vormingstemperatuur voor beide mechanismen bevindt zich tussen 250 en 400°C, waarbij de maximum vormingssnelheid zich in de buurt van 300°C bevindt. Dioxines kunnen bij zeer hoge temperaturen (boven 800-1000°C) in verbrandingsovens worden afgebroken, indien een adequate verblijftijd en homogene temperaturen in de verbrandingskamer verzekerd is.

De belangrijkste dioxineblootstelling van het brede publiek vindt plaats via de voeding. Ruim 90% van de blootstelling van de mens aan dioxines is afkomstig van levensmiddelen. Levensmiddelen van dierlijke oorsprong veroorzaken circa 80% van alle blootstelling. Vis, vlees en zuivelproducten bevatten aanzienlijke dioxinegehaltes en dragen het meest bij tot de menselijke blootstelling. Dioxines accumuleren in het menselijk lichaam en concentreren voornamelijk in vetweefsel.

Het type van de blootstelling (acuut versus chronisch) en de blootstellingsconcentratie bepalen in belangrijke mate de uiteindelijke toxische effecten van dioxineblootstelling.
Dioxines kunnen interfereren met lichaamshormonen en cellulaire receptoren. Daarom kunnen ze een effect hebben op groei, reproductie en ontwikkeling en eveneens op het afweersysteem en op neurologische functies. In hoge concentraties kunnen dioxines chlooracné (een huidaandoening), kanker, lever-, maag- en darmstoornissen veroorzaken.

Asbest

Asbest is een verzamelnaam van een aantal natuurlijke silicaten die zijn opgebouwd uit microscopisch kleine, naaldachtige vezels. Het woord asbest is afgeleid van het Griekse ‘asbestos’ wat letterlijk ‘onvergankelijk’ en ‘onverwoestbaar’ betekent.
De drie belangrijkste en meest voorkomende soorten zijn chrysotiel (witte asbest), amosiet (bruine asbest) en crocidoliet (blauwe asbest).

De asbestsoorten verschillen onderling van kleur en chemische samenstelling, maar deze verschillen zijn met het blote oog enkel waarneembaar bij onbewerkte asbest. Na bewerking zijn de asbestsoorten enkel nog met behulp van laboratoriumanalyse van elkaar te onderscheiden.
Alle asbestvezels kenmerken zich door een lage prijs en enkele aantrekkelijke eigenschappen, zoals onbrandbaarheid (tot ongeveer 1200 graden Celcius), hoog isolatievermogen (elektrisch, thermisch en akoestisch), chemische neutraliteit, gemakkelijk te verwerken (in cement), hoge trekweerstand en slijtvastheid

De aantrekkelijke eigenschappen hebben geleid tot een zeer ruime toepassing van asbest in verschillende producten. Een paar van de bekendste voorbeelden zijn asbestcement golfplaten, leien en bloembakken, asbestisolatie rond chauffageleidingen en afdichtkoord voor kacheldeurtjes.
Omwille van de gezondheidseffecten kwam er langzaam maar zeker een verbod op de verschillende toepassingen. Asbesttoepassingen werden in België echter pas volledig gestaakt in 1998. De massale toepassing van asbest in het verleden heeft nu tot gevolg dat asbesthoudende producten nog steeds veelvuldig aanwezig zijn.

Asbest bestaat uit microscopisch kleine vezels. Deze met het blote oog onzichtbare vezels kunnen in de lucht terechtkomen en ingeademd worden. Ze dringen dan zeer diep in de longen door en kunnen daar ernstige ziekten zoals asbestose, mesothelioom en longkanker veroorzaken. Roken en asbest vormen bovendien een extra bedreigende combinatie. Meestal duiken die ziektes pas tussen 20 en 40 jaar na de blootstelling aan asbest op. Deze ziektes zijn voornamelijk vastgesteld bij beroepsmatig blootgestelde personen. Het risico stijgt immers met de duur en de grootte van de blootstelling. Maar waakzaamheid is ook bij particulieren geboden..

Het gevaar van asbest schuilt dus in het inademen van de vezels. In de gewone buitenlucht bevinden er zich zo weinig vezels dat het gezondheidsrisico daarvan zeer klein is. Ook wanneer de asbestvezels gebonden zijn aan stevige materialen kunnen ze niet worden ingeademd en zijn de risico’s zeer klein. Anders wordt het wanneer asbestvezels wel uit een materiaal kunnen vrijkomen. Als asbest niet of nauwelijks aan een dragermateriaal gebonden is, of het materiaal verkeert in slechte staat kunnen er gemakkelijk vezels vrijkomen. Daarnaast komen ze vrij indien asbesthoudend materiaal op een ondeskundige manier wordt gesloopt of bewerkt. Zagen, snijden, schuren, boren of met de hogedrukreiniger afspuiten houden dus steeds een mogelijk risico in.