Kalibratie PM 2,5 concentratiekaarten

In het voorjaar van 2008 wordt de nieuwe Europese richtlijn voor luchtkwaliteit van kracht (zie

Bijlage E). Hierin zijn voor het eerst grens- en richtwaarden voor PM2,5 opgenomen. De stand

van zaken van de kennis rondom PM2,5-concentraties in Nederland is onlangs beschreven door

Matthijsen en Ten Brink (2007) en een voorlopige analyse van grootschalige concentratiekaarten van PM2,5 is gegeven in Velders et al. (2007b).

De fractie PM2,5 bevat vooral de deeltjes die ontstaan door condensatie van verbrandingspro-

ducten of door reactie van gasvormige luchtverontreiniging. De fractie fijn stof groter dan PM2,5

bestaat vooral uit mechanisch gevormde deeltjes. Stof dat vrijkomt bij mechanische bewegin- gen, zoals wegdekslijtage en stalemissies, betreft vooral deeltjes die groter zijn dan PM2,5. Stof

dat, bijvoorbeeld in de vorm van roet en rook, rechtstreeks vrijkomt bij verbrandingsprocessen zoals bij transport, industrie en consumenten, bestaat uit vooral uit kleinere deeltjes. De samen- stellende deeltjes van fijn stof hebben, afhankelijk van de grootte, een atmosferische verblijf- tijd in de orde van dagen tot weken. Daardoor kan fijn stof zich over afstanden van duizenden kilometers verplaatsen en is fijn stof een probleem op continentale schaal (zie Matthijsen en Ten Brink, 2007).

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO, 2005) heeft in een recente evaluatie van de gezond- heidsaspecten van luchtverontreiniging aanbevolen om PM2,5 als indicator te gaan gebruiken. De

WHO geeft aan dat deze fractie gezondheidskundig van groter belang is dan PM10. De PM2,5-

fractie is directer verbonden met de door mensen veroorzaakte emissie van fijn stof dan PM10

en is daardoor met beleidsmaatregelen beter aan te pakken. De bijdrage van bestanddelen van natuurlijke oorsprong, zoals zeezout en een deel van het bodemstof, aan PM2,5 is veel kleiner

dan aan PM10.

Net als bij PM10 worden de PM2,5-concentratiekaarten gekalibreerd aan de hand van gemeten

concentraties. Metingen van PM2,5 vinden in Europa pas sinds enkele jaren plaats. Naar schat-

ting waren er in 2003 115 meetpunten en in 2005 325 met een datadekking van meer dan 50% (ETC/ACC, 2007). Het merendeel van deze metingen vindt plaats in stedelijke omgevingen. In Nederland zijn er momenteel in totaal vier regionale, zes straat- of snelwegstations, vijf stadsachtergrondstations en twee industriële achtergrondstations voor de meting van PM2,5 die

worden beheerd door het RIVM en lokale netwerkbeheerders waaronder de GGD-Amsterdam en de Milieudienst Rijnmond (DCMR). De meetreeks van de PM2,5-concentratie op deze stati-

ons is beperkt en bedraagt meestal maar enkele jaren. De metingen van PM2,5 van het RIVM

zoals gebruikt in deze rapportage zijn nog niet gekalibreerd aan de hand van metingen met referentieapparatuur.

Voor het kalibreren aan de hand van metingen van de met het OPS-model berekende PM2,5-

concentraties wordt eenzelfde methode toegepast als bij PM10 (Matthijsen en Visser, 2006;

Matthijsen en Ten Brink, 2007; Velders et al., 2007b). Aangezien er in Nederland nog slechts vier regionale meetstations zijn waar de afgelopen drie jaar PM is gemeten, is er geen lands-

stations. Om toch een indicatie te krijgen van de gemeten PM2,5-concentraties in Nederland

voor het kalibreren van de grootschalige concentratiekaart zijn ook metingen op stadsachter- grondlocaties en metingen in Noordrijn-Westfalen en België in de beschouwing meegenomen. Dit is mede gerechtvaardigd door het feit dat PM2,5-deeltjes per definitie gemiddeld kleiner zijn

dan PM10-deeltjes en PM2,5 daarom een grootschaliger karakter heeft dan PM10. Het is daarom

te verwachten dat de ruimtelijke gradiënten van grootschalige PM2,5-concentraties in Neder-

land kleiner zijn dan die van PM10 met ook kleinere verhogingen voor de stadsachtergrond ten

opzichte van de regionale achtergrond.

De kalibratie voor de PM2,5-kaarten bestaat uit een constante verhoging van de berekende

grootschalige concentratie met 5 μg m-3_{. Deze constante volgt uit een vergelijk tussen de bere-}

kende en gemeten concentraties op regionale- en stadsachtergrondstations. De meetgegevens uit Nederland en België bevatten de grootste onzekerheden door toepassing van relatief hoge correctiefactoren ten opzichte van PM10-correctiefactoren door het beperkt aantal beschikbare

metingen. Het gevolg is een onzekerheidsmarge van ± 50% in de bijschatting van 5 μg m-3_.

Doordat de berekende grootschalige PM2,5-concentraties worden gekalibreerd aan de hand van

de metingen vormt de onzekerheidsmarge van ± 2,5 μg m-3 _{de totale onzekerheid in de gemid-}

delde grootschalige PM2,5-concentratie. Onzekerheden in de emissies en de modellering kunnen

extra onzekerheden introduceren in de ruimtelijke verdeling en in de bijdrage van verschillende bronnen aan de concentratie. Als de gegevensbasis van PM2,5 groter wordt door additioneel

onderzoek, onder andere in het kader van het Beleidsgerichtsonderzoeksprogramma PM (BOP; MNP, 2007a), kunnen de onzekerheden worden verkleind.

4

Emissies

De emissies die worden gebruikt als input voor het OPS-model zijn voor Nederland afkomstig van de Emissieregistratie (ER) en voor het buitenland van het European Monitoring and Evaluation Programme (EMEP). De ER is in Nederland verantwoordelijk voor het verzamelen, bewerken, beheren, registreren en rapporteren van emissiedata waarmee de betrokken ministeries aan de nationale en internationale verplichtingen op het gebied van emissierapportages kunnen voldoen. In paragraaf 4.1 wordt in het kort aangegeven hoe de Nederlandse emissiegegevens die worden gebruikt bij de berekeningen tot stand komen, in paragraaf 4.2 de actualiteit van de emissies en in paragraaf 4.3 de ruimtelijke verdeling ervan. De bronnen van de emissies worden gegeven in paragraaf 4.4, gevolgd door een bespreking van de emissiefactoren voor verkeer in para-

graaf 4.5 en de achtergrond van de buitenlandse emissies voor het verleden in paragraaf 4.6.

In paragraaf 4.7 staat een uitgebreide beschrijving van de scenario’s die voor de berekeningen voor 2010, 2015 en 2020 zijn gebruikt.