5. Troposferische ozon

5. Troposferische ozon

Voornaamste

bevindingen

De ozonconcentraties in de troposfeer (tot 10-15 km boven het aardoppervlak) boven Europa zijn doorgaans drie tot vier keer hoger dan in het pre-industriële tijdperk, voornamelijk als gevolg van de zeer grote toename van de NO_X-emissies door de industrie en het vervoer sinds de jaren vijftig. De natuurlijke variatie in het weer maakt het opsporen van trends in het vóórkomen van episoden van hoge ozonconcentraties onmogelijk.

De drempelconcentraties die zijn vastgesteld ter bescherming van de gezondheid van de mens, de vegetatie en van ecosystemen, worden in de meeste Europese landen veelvuldig overschreden. Ongeveer 700 ziekenhuisopnamen die in de periode maart-oktober 1995 in de EU plaatsvonden (waarvan 75% in Frankrijk, Italië en Duitsland) zijn mogelijk toe te schrijven aan ozonconcentraties boven de voor de gezondheid van de mens vastgestelde drempelwaarde. De mogelijkheid bestaat dat ongeveer 330 miljoen mensen in de EU ten minste één keer per jaar aan concentraties boven de drempelwaarde worden blootgesteld.

De drempel die voor de bescherming van de vegetatie is vastgesteld, werd in 1995 in de meeste EU-landen overschreden. Verscheidene landen rapporteerden dat op sommige plaatsen de drempelwaarde op meer dan 150 dagen was overschreden. Datzelfde jaar werden overschrijdingen geregistreerd op bijna het totale oppervlak aan bos- en landbouwgrond in de EU.

De emissies van de belangrijkste stoffen die ozon kunnen veroorzaken, te weten stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen exclusief methaan (NMVOS), namen tot eind jaren tachtig toe om vervolgens tussen 1990 en 1994 met 14% te dalen. Het grootste deel van de NO_X-emissies komt voor rekening van de vervoersector. Deze sector levert tevens de grootste bijdrage aan de uitstoot van NMVOS in West-Europa. In de LMOE en de NOS is het grootste deel van de NMVOS-emissies van de industrie afkomstig.

Het realiseren van de emissiedoelstellingen voor stikstofoxiden die zijn vastgelegd in het Verdrag betreffende grensoverschrijdende luchtverontreiniging over lange afstand en het Vijfde Milieuactieprogramma zou resulteren in een reductie van de piekconcentraties van ozon van slechts 5-10%. Voor het bereiken van de lange-termijndoelstelling gericht op het niet overschrijden van de drempelniveaus, is het van cruciaal belang dat de algehele concentraties van troposferische ozon worden verminderd. Daarvoor zijn reductiemaatregelen nodig voor de stoffen die ozon kunnen veroorzaken (NO_X en NMVOS) die het hele noordelijk halfrond bestrijken. Een eerste stap is het vaststellen van strengere nationale emissieplafonds in het kader van het nieuwe protocol.

5.1. Inleiding

Fotochemische smog, gewoonlijk aangeduid als "zomersmog", veroorzaakt al decennia lang ademhalingsproblemen onder de Europese bevolking. Ook kan het ernstige schade toebrengen aan planten. Perioden van zomersmog komen elk jaar in een groot deel van Europa voor.

Zomersmog ontstaat langs fotochemische weg uit een aantal gassen in de troposfeer, de onderste laag van de atmosfeer, die een dikte van 7-15 km heeft. De belangrijkste precursoren (veroorzakende stoffen) van zomersmog zijn stikstofoxiden (NOx, d.w.z. NO en NO₂), vluchtige organische stoffen (VOS), methaan (CH₄) een koolmonoxide (CO). Dergelijke verontreinigende stoffen vinden hun oorsprong in tal van menselijke activiteiten, waaronder de verbranding van fossiele brandstoffen, vooral voor vervoersdoeleinden, en het gebruik van producten die organische oplosmiddelen bevatten.

De door de mens veroorzaakte emissies in Europa van de belangrijkste precursoren van zomersmog, te weten, NO_x en VOS, zijn sinds het Dobris-rapport afgenomen. Deze afname was echter onvoldoende voor het bereiken van de reductiedoelstellingen die internationaal zijn overeengekomen. De inwerking van zonlicht op genoemde precursoren leidt tot de vorming van een reeks van chemische verbindingen die bekend staan als fotochemische oxidanten.

De belangrijkste fotochemische oxidant is ozon (O₃), vanwege de hoge concentraties waarin het in de lucht voorkomt en de giftigheid van deze stof. De drempelconcentraties die voor ozon zijn vastgesteld ter bescherming van de gezondheid van mens, vegetatie en ecosystemen,

worden in de meeste Europese landen veelvuldig overschreden. Met uitzondering van ozon lijken fotochemische oxidanten in de concentraties die op dit moment in het milieu worden gemeten, voor de gezondheid van de mens of voor de vegetatie weinig gevaar op te leveren. Van peroxyacetylnitraat (PAN) is echter bekend dat het in hogere concentraties soortgelijke effecten als ozon kan veroorzaken, te weten irritaties aan het ademhalingssysteem en bladschade (WHO, 1996a, 1996b).

Episodische concentraties van ozon worden toegevoegd aan de achtergrondconcentraties, die sinds de jaren vijftig min of meer zijn verdubbeld (Staehelin e.a., 1994). Deze toename is voornamelijk het gevolg van de wereldwijde stijging van NO_x-concentraties. De ozonconcentraties boven Europa worden dan ook mede beïnvloed door emissies van andere continenten. Troposferische ozon is ook relevant voor het probleem van klimaatverandering. Volgens huidige schattingen vergroot

troposferische ozon het totale opwarmingseffect als gevolg van de belangrijkste broeikasgassen die tot dusver door menselijke activiteiten in de lucht zijn geëmitteerd, met 16% (zie paragraaf 2.3).

De processen die ten grondslag liggen aan de vorming van fotochemische oxidanten alsmede de effecten van deze verbindingen, zijn complex en houden ook verband met andere milieuproblemen (zie kaders 5.1 en 5.2). De effecten die ozon op de gezondheid heeft, worden nog verergerd door de effecten van de cocktail van verontreinigende stoffen die zich in de lucht bevindt. Aangezien fotochemische oxidanten over grote afstand en over nationale grenzen worden getransporteerd, moeten internationale inspanningen worden verricht voor de ontwikkeling van samenhangende bestrijdingsstrategieën (Grennfelt e.a., 1994). Het nieuwe protocol dat meerdere verontreinigende stoffen bestrijkt en gericht is op de bestrijding van meerdere effecten en is opgesteld in het kader van het ECE-Verdrag betreffende grensoverschrijdende luchtverontreiniging over lange afstand, is een voorbeeld van een dergelijke brede aanpak.

5. Troposferische ozon (.pdf)