Het dieselschandaal zet de kwaliteit van de Nederlandse lucht weer op de kaart. Hoe vervuilend zijn de NOx en wat doen ze met onze gezondheid?

‘Denkend aan Holland zie ik breede rivieren traag door oneindig laagland gaan…
….de lucht hangt er laag en de zon wordt er langzaam in grijze veelkleurige dampen gesmoord…’

Wacht eens even…grijze veelkleurige dampen? Wie niet weet dat Hendrik Marsman zijn ‘Herinnering aan Holland’ tachtig jaar geleden al op schrift zette, zou door het huidige uitstootschandaal zowaar denken dat hij hier de verontreinigende dieseldampen tijdens een doordeweekse avondspits in Nederland beschrijft. De NOx zijn de bad guys van de dieseluitstoot, maar hoeveel last hebben we eigenlijk van ze?

Natuurlijk verbrandingsproduct
NOx is de verzamelnaam van de mono-stikstofoxiden: één stikstofmolecuul in verbinding met een, twee, of drie zuurstofmoleculen (NO, NO2, NO3). In onze lucht is het vergeven van de bouwstenen voor NOx, de atmosfeer bestaat namelijk voor 78 procent uit stikstof en voor 21 procent uit zuurstof. Het is dan ook niet gek dat deze moleculen een bondje met elkaar aangaan wanneer de lokale temperatuur flink omhoog gaat. Dit gebeurt bij verbranding. Wanneer we het gas aansteken in de keuken, een sigaret opsteken, of de auto instappen.
Dieselauto’s produceren daarbij veel meer NOx dan benzinewagens omdat de verbrandingstemperatuur bij een diesel een stuk hoger is. En dat doen ze al jaren, los van de recente ontdekking van sjoemelsoftware bij Volkswagen. Zoals figuur 1 (hieronder) laat zien, zijn de uitstootverschillen tussen diesel- en benzineauto’s sinds 1992 – toen Euro-1, de eerste emissiestandaard in de Europese Unie van kracht ging – alleen maar groter geworden. De cijfers komen uit een rapport van 2013, waarvan Guus Velders, senior wetenschappelijk medewerker Luchtkwaliteit bij het RIVM, eerste auteur is. Hij licht het onderzoek toe: “Collega’s van TNO hebben voor elke Euro-norm, van 1 t/m 6, in zo’n stuk of tien dieselauto’s en tien benzineauto’s van verschillende merken en types rondgereden en de echte NOx uitstoot in de uitlaat gemeten. Ze reden door Eindhoven, gingen de snelweg op, stonden in de file, gewoon zoals je in een auto rijdt.”
Terwijl de NOx uitstoot van een benzineauto de laatste twintig jaar is gekelderd in lijn met de aanscherping van de emissienormen, pasten nieuwe dieselmodellen hun NOx uitstoot op de weg amper aan sinds de invoering van Euro-1. Op de snelweg stoten diesels, ongeacht van welk jaar, gemiddeld 400 tot 600 mg NOx per km uit, het vijf- tot zevenvoudige van de norm waar de nieuwste auto’s aan moeten voldoen (80 mg per km). In de stad doen de modellen vanaf Euro-4 het wat beter dan de oudere diesels, maar de uitgestoten hoeveelheden zijn nog steeds ver boven de norm.

Figuur 1. De uitstootverschillen tussen diesel- en benzineauto's zijn sinds 1992 - toen Euro-1, de eerste emissiestandaard in de Europese Unie van kracht ging - alleen maar groter geworden.

Figuur 1. De uitstootverschillen tussen diesel- en benzineauto’s zijn sinds 1992 – toen Euro-1, de eerste emissiestandaard in de Europese Unie van kracht ging – alleen maar groter geworden.

Focus op NO2
NO, stikstofmonoxide, en NO2, stikstofdioxide, zijn de NOx gassen die de dieseluitlaat verlaten. Over NO hoeven we ons geen enkele zorg te maken. Sterker nog, in het lichaam is NO een potente vaatverwijder en als zodanig wordt het als inhalatiegas toegediend bij pasgeborenen met een te hoge bloeddruk in de longslagader.
NO2 is wél de schrik van de diesels. Van de geproduceerde NO wordt het leeuwendeel sowieso in de lucht omgezet naar NO2. Maar dieselwagens stoten ook direct al een flink verhoogde portie NO2 via de uitlaat uit, zo toonde de studie van Velders en co. De onderzoekers schatten dat de NO2 uitstoot van een ‘gemiddelde’ Nederlandse personenauto in 2015 – rekening houdend met de verhouding dieselauto’s ten opzichte van benzineauto’s (50/50) en hoeveel auto’s van verschillende bouwjaren er rond rijden in Nederland – bij een snelheid van 80 km per uur op de snelweg al zo’n zeven keer hoger is dan gemeten in het laboratorium. In de file en bij snelheden boven de 120 km per uur is de NO2-uitstoot zelfs meer dan tien keer dan op de testband, zoals figuur 2 (hieronder) laat zien. In de stad gedraagt de dieselauto zich niet veel schoner want de NO2-uitstoot wordt ook daar zeven tot tien keer hoger geschat dan volgens de laboratoriumtest.

Figuur 2. In file en bij snelheden boven de 120 kilometer per uur is de No2-uitstoot zelfs tien keer groter dan op de testband.

Figuur 2. In file en bij snelheden boven de 120 kilometer per uur is de No2-uitstoot zelfs tien keer groter dan op de testband.

Figuur 3. De NO2-concentratie in onze lucht geeft een goede afspiegeling van de verkeersdrukte in ons land.

Figuur 3. De NO2-concentratie in onze lucht geeft een goede afspiegeling van de verkeersdrukte in ons land.

Lucht wordt schoner maar NO2 blijft achter
Wat al die extra NO2 uitstoot op onze lucht doet, laat zich raden. Een blik van bovenaf op Nederland laat zien dat de NO2-concentratie in onze lucht een goede afspiegeling geeft van de verkeersdrukte in ons land (figuur 3, hiernaast). De randstad, de A2 tussen Eindhoven en Amsterdam, de A15 bij Rotterdam, het zijn de plekken waar een hogere NO2-concentratie, een donkere kleur op de kaart, er direct uit springt. Die donkere kleur van een verhoogde NO2-concentratie op de kaart is de laatste 25 jaar maar amper verkleurd. Figuur 4 laat de jaargemiddelden vanaf 1992 langs straten met veel verkeer, in de stad, en op het platteland zien. Gemiddeld genomen namen de concentraties wel af met 20 tot 30 procent, maar vooral langs de straten blijft de NO2-concentraties nog vervaarlijk dicht tegen de Europese norm van 40 µg per kubieke meter schommelen.

Figuur 4. De gemiddelde NO2-concentratie per jaar (sinds 1992) langs straten met veel verkeer, in de stad en op het platteland.

Figuur 4. De gemiddelde NO2-concentratie per jaar (sinds 1992) langs straten met veel verkeer, in de stad en op het platteland.

De licht dalende NO2-niveaus steken schril af tegen de forse afname van andere vervuilende stoffen in de lucht de afgelopen 25 jaar, zoals van koolmonoxide (80 procent), zwarte rook (60 procent) en fijnstof (40 procent), zie figuur 5 (hieronder). Want laten we niet vergeten dat de Hollandse lucht de laatste decennia een stuk schoner is geworden. Dit komt mede doordat alle auto’s en vrachtwagens vanaf de intrede van de Euro-normen minder CO en fijnstof uitstoten. En door de afgenomen uitstoot van NOx en NO2 door benzineauto’s. Alleen die vermaledijde dieselauto’s met hun amper veranderde NOx-productie, die maken het nog spannend of we in 2015 op alle plekken in ons land aan de Europese NO2 norm voldoen. De Europese Unie heeft Nederland namelijk tot dit jaar respijt gegeven om zijn zaakjes op orde te hebben.

Figuur 5. Terwijl de NO2-niveaus maar licht dalen, nemen andere vervuilende stoffen in de lucht - zoals koolmonoxide, zwarte rook en fijnstof - flink af.

Figuur 5. Terwijl de NO2-niveaus maar licht dalen, nemen andere vervuilende stoffen in de lucht – zoals koolmonoxide, zwarte rook en fijnstof – flink af.

Geen limiet aan schadelijke effecten
De norm van 40 µg per kubieke meter is voor de politiek heilig, voor onze gezondheid is ‘ie dat niet. “De norm beschermt ons niet. Ook onder de norm zijn er namelijk effecten op de gezondheid waargenomen,” zegt Bert Brunekreef, hoogleraar milieu-epidemiologie aan de universiteit van Utrecht. Brunekreef geeft aan dat er vooralsnog geen minimumwaarde is waarbij NO2 veilig voor de gezondheid is; hoe minder NO2 in de lucht des te kleiner de gezondheidsschade dus. Brunekreef baseert zijn uitspraak op de tientallen epidemiologische studies naar de gezondheidseffecten van luchtvervuiling waar hij bij betrokken was.
Brunekreefs collega Gerard Hoek maakte twee jaar geleden een overzicht van alle epidemiologische studies wereldwijd, zo’n vijftig in totaal. In deze studies keek men bij grote groepen mensen, variërend van 45 duizend leraressen in Californië tot alle volwassen inwoners van Rome tot 50 duizend mannen met een baan in de vrachtwagenindustrie in de Verenigde Staten, hoeveel mensen er dood gingen in een periode van zo’n vijf tot tien jaar; vervolgens werden deze sterftegegevens gekoppeld aan metingen over de kwaliteit van de lucht op de plek waar de mensen woonden. Gemiddeld genomen gingen meer mensen dood in een omgeving met meer NO2 in de lucht. Het overall extra risico werd door Hoek geschat op vijf procent bij een verhoging van de NO2-concentratie in de lucht met 10 µg per kubieke meter.

Ook in Nederland
In Nederlandse studies wordt een vergelijkbare bijdrage van NO2 op sterfte gevonden. Eerder dit jaar verschenen de resultaten van een onderzoek van het RIVM waarin het instituut de gezondheids- en sterftegegevens van alle Nederlandse inwoners van 30 jaar en ouder in de periode 2004-2011 –verkregen via de gemeentelijke basisadministratie en de GGD – koppelde aan de geschatte luchtvervuiling op de plek waar zij woonden. Mits ouder dan 30 jaar en niet verhuisd in deze periode, maakte ook u, beste lezer, dus deel uit van deze studie!
Van de 7.218.363 inwoners gingen er in de zeven jaar 668.206 dood, waarvan één derde aan hart- en vaatziekten en zo’n vijftien procent aan ademhalingsziekten en longkanker. NO2 niveaus in de lucht varieerden van onder de 20 µg per kubieke meter (onder andere platteland van Groningen) tot boven de 45 µg per kubieke meter (bijvoorbeeld hartje Rotterdam). De bijdrage van vuile lucht aan de sterfte werd geschat op drie procent voor elke toename van de NO2-concentratie in de lucht met 10 µg per kubieke meter; dit betekent dat de gemiddelde Rotterdammer die tussen 2004 en 2011 dicht naast een straat woonde waar veel verkeer voorbij raasde, zo’n 7.5 procent meer risico had om dood te gaan door de NO2 in de lucht dan de gemiddelde Groninger op het platteland.

“De gemiddelde Rotterdammer die tussen 2004 en 2011 dicht naast een straat woonde waar veel verkeer voorbij raasde, had zo’n 7.5 procent meer risico om dood te gaan door de NO2 in de lucht dan de gemiddelde Groninger op het platteland”

Niet in zijn uppie
NO2 heeft nog wel moeite om zich te onderscheiden van de andere usual suspects die het verkeer de lucht in gooit, zoals roet en fijnstof. Voor fijnstof is het geschatte risico meestal groter dan voor NO2; in de Nederlandse studie was dat acht procent voor een concentratietoename van 10 µg per kubieke meter, in het genoemde overzicht van Hoek zes procent. Bovendien wordt niet in alle studies een duidelijk verband tussen veel NO2 in de lucht en het risico om dood te gaan gevonden. En wanneer dat verband er wel is, dan zijn er ook grotere hoeveelheden van andere schadelijke stoffen in de lucht. Brunekreef beaamt dat het lastig is om precies de vinger te leggen op de schadelijke gezondheidseffecten van NO2: “Het is nog niet zeker of NO2 op zichzelf verantwoordelijk is voor de verbanden die in epidemiologisch onderzoek worden gevonden, die zekerheid is voor fijnstof duidelijk groter. NO2 wordt voorlopig dan ook gezien als vertegenwoordiger van een vervuild luchtmengsel waar meer in zit dan alleen NO2.”

Verkeer

Verkeer levert zeker in westerse landen een flinke bijdrage aan de wereldwijde sterfte door verontreinigde lucht.

Omdat het niet zeker is dat NO2 in zijn uppie, zonder hulp van andere verontreinigende stoffen in de lucht, tot een vervroegde dood leidt, is het momenteel niet bekend hoeveel mensen er dood gaan door teveel NO2. Maar het is wel duidelijk dat NO2 bijdraagt aan de vorming van ozon en snel kan worden omgezet in nitraat. Als dat weer bondjes aangaat met ammoniak, dan gaat het samen clusteren tot fijnstof. En daar is de wetenschappelijke wereld wel eensluidend over dat een teveel ervan tot een vroegtijdige dood lijdt. Wereldwijd gaat het om een geschatte 3,3 miljoen mensen die aan luchtvervuiling door fijnstof en ozon sterven, volgens een recente Nature publicatie van Jos Lelieveld, directeur van de vakgroep ‘Atmospheric Chemistry’ van het Max Planck Instituut voor Chemie in Mainz in Duitsland.
Het gaat hierbij trouwens om de totale luchtvervuiling en niet die door het verkeer alleen, laat staan door enkel de dieselauto’s die de uitstootnormen overschrijden. Volgens Lelievelds schattingen draagt het verkeer voor zo’n vijf procent bij aan de wereldwijde sterfte door verontreinigde lucht, maar is die bijdrage in de Westerse landen een stuk hoger, rond de twintig procent.
Mensen gaan daarbij dood aan een beroerte of een hartaanval en door aandoeningen van de longen en luchtwegen, voornamelijk COPD en longkanker. “Vuile deeltjes komen in de longen terecht en zorgen voor een ontsteking die zich over de bloedvaten in het lichaam verspreidt. Hele kleine deeltjes zijn daarbij nog gevaarlijker, want zij komen dieper in de longen en kunnen direct in het bloed terecht komen,” legt Flemming Cassee, inhalatietoxicoloog bij het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) en hoogleraar Inhalatietoxicologie aan de universiteit van Utrecht uit.

“De gemiddelde Nederlander leeft door de huidige luchtvervuiling dertien maanden korter: negen maanden door de fijnstof en vier maanden door de NO2”

Cassee en zijn RIVM collega’s schreven eerder dit jaar een rapport waarin zij het aantal maanden dat de gemiddelde Nederlander korter leeft door de huidige luchtvervuiling schatten. Ze kwamen uit op een totaal van dertien maanden, negen maanden door de fijnstof en vier maanden door de NO2. “Ten opzichte van een ideale situatie zonder luchtvervuiling,” haast Cassee zich te melden. In zijn rapport plaatst Cassee het verlies aan levensjaren door luchtvervuiling in een verder perspectief. Vanaf 1992 nam de levensverwachting van de Nederlanders namelijk met 48 maanden toe. Naar schatting elf maanden hiervan komen voor rekening van een schonere Hollandse lucht.

De Hollandse lucht zal de komende jaren nog vergeven zijn van de NOx. De Europese Unie besloot onlangs dat zij tot 2020 nog ruimhartig omgaat met de huidige uitstootnormen voor dieselauto’s. En ook de voorgestelde verhoging van de maximumsnelheid naar 130 km per uur op een aantal snelwegen in ons land zal zijn bijdrage leveren.
Wat de gevolgen voor onze gezondheid precies zullen zijn, vindt Brunekreef moeilijk in te schatten maar positief is hij niet. Want naast vroegtijdige sterfte ziet hij in epidemiologische studies ook andere schadelijke effecten van NO2: een lager geboortegewicht, longontsteking en een verhoogd risico op astma bij jonge kinderen, een slechtere longfunctie. Brunekreef: “NOx leidt tot meer NO2 en uiteindelijk ook meer fijnstof en meer ozon. Geen van allen is iets om naar uit te kijken.”