Luchtkwaliteit

Zware metalen in lucht, 1994-2019

De afgelopen vijftwintig jaar zijn de jaargemiddelde concentraties van arseen, cadmium en lood in de lucht van Nederland gedaald en blijven ver onder de Europese richtwaarden voor arseen, cadmium en nikkel en de grenswaarde voor lood. De concentraties van nikkel, vanaf 2004 gemeten, blijven eveneens onder de richtwaarde.

Concentraties

In 2019 bedroeg de gemeten regionale jaargemiddelde concentratie van de metalen arseen, cadmium, lood en nikkel 0,39, 0,09, 3,66 respectievelijk 0,77 ng/m³. Deze concentraties zijn over het algemeen vergelijkbaar met de jaargemiddelde concentraties van de vijf voorafgaande jaren. Het betreft gemiddelden gebaseerd op enkele regionale meetstations. Gebleken is dat door de jaren heen aan de richt- en grenswaarden voor de zware metalen wordt voldaan. Dit brengt een lichtere meetverplichting met zich mee waardoor het aantal meetstations is beperkt. Deze indicator geeft daarmee geen inzicht in de concentraties in specifieke industriële complexen.

Trend

De jaargemiddelde luchtconcentraties van de zware metalen arseen, cadmium en lood zijn in 2019 ten opzichte van 1994 fors afgenomen: met 66% voor arseen, 76% voor cadmium en met 87% voor lood. Ten opzichte van 2004 zijn de concentraties van nikkel in 2019 met 55% afgenomen.

Voor alle metalen geldt dat de gemeten concentraties in de lucht (ver) onder de niveaus van de Europese kwaliteitsdoelstellingen liggen. De volgende ontwikkelingen zijn mede verantwoordelijk voor de afname vanaf 1990:

  • reductie van de emissie van arseen door rookgasreiniging in de energiesector;
  • afname van de cadmiumemissie door de industrie, de energie- en warmtesector, de afvalverwerking en bijdragen uit het buitenland;
  • afname van de emissie van lood door vooral het wegverkeer door de invoering van loodvrije benzine en de afname van loodemissies door de metaalindustrie;
  • afname van de emissies in Nederland van nikkelverbindingen komt vooral door omvangrijke emissiereducties bij raffinaderijen en zeescheepvaart.

De concentraties van lood in lucht liggen tegenwoordig meer dan een factor honderd lager dan in het begin van de jaren zeventig. Vroeger werd lood in de vorm tetraethyllood [Pb(C2H5)4] als antiklopmiddel aan de benzine toegevoegd; later is dit vervangen door methyl-tertiair-butylether. Dit gebeurde mede onder invloed van regelgeving om het loodgehalte in benzine te verlagen. De introductie van de katalysator aan het eind van de jaren tachtig vereiste loodvrije benzine en dit zorgde ervoor dat het lood geheel uit de benzine verdween. Vanaf 1996 is in Nederland en veel Europese landen alleen nog loodvrije benzine verkrijgbaar. De geleidelijke vervanging van het wagenpark door auto's met katalysatoren betekende uiteindelijk dat de loodemissie door wegverkeer op benzine van 1300 ton in 1980, naar 250 ton in 1990 tot vrijwel nul in 2000 daalde. Het wegverkeer was in 2011 nog slechts verantwoordelijk voor een loodemissie van 8 ton op een totaal van 44 ton voor alle bronnen in Nederland.

De gemeten concentraties van arseen, cadmium en lood in lucht variëren over Nederland; de concentraties zijn in Zuid-Nederland hoger dan in Noord-Nederland. De variaties in de gemeten regionale concentraties zijn klein. De concentraties van zware metalen in lucht vertonen een vlak patroon over Nederland; alleen in Rijnmond en IJmond komen verhoogde concentraties voor.

Bronnen

De belangrijkste bronnen voor zware metalen in lucht zijn industrie, energie- en warmteproductie, verkeer en consumenten. Ook komen zware metalen vrij bij verbrandingsprocessen bij raffinaderijen en afvalverwijdering. Zware metalen komen hoofdzakelijk voor in aerosolvorm en worden tegelijk met fijnstofmeting geregistreerd. Om emissies van cadmium en lood te verminderen heeft Nederland in 1998 een protocol ondertekend dat is opgesteld door de UNECE Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution. In Nederland zijn de belangrijkste bronnen vooral te vinden in Rijnmond en IJmond.

Normstelling

De Europese Unie heeft een grenswaarde vastgesteld voor de concentratie van lood in lucht ter bescherming van de volksgezondheid (EU, 2008). De grenswaarde is 500 ng/m3 als jaargemiddelde.

Nog niet alle richtlijnen zijn ondergebracht in de Europese richtlijn voor luchtkwaliteit uit 2008. Zo bevat de Europese regelgeving nog een vierde dochterrichtlijn (EU, 2005) ter bescherming van de menselijke gezondheid voor arseen, cadmium, kwik, nikkel en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) uit 2004. Deze richtlijn geeft streefwaarden (ook wel richtwaarden genoemd) voor jaargemiddelde concentraties van arseen, cadmium en nikkel op deeltjes in lucht, respectievelijk 6, 5 en 20 ng/m3. Aan deze streefwaarden moest uiterlijk in 2013 voldaan worden. Voor kwik is geen streefwaarde, maar wel een meetverplichting. Kwikmetingen worden namens de Beneluxlanden uitgevoerd in Wallonië. Op termijn zal ook de vierde dochterrichtlijn worden opgenomen in de luchtkwaliteitsrichtlijn van de Europese Unie.
 

Grens- en streefwaarden voor zware metalen in EU richtlijnen
Verontreinigende stof Middelingsperiode Type waarde (*) Waarde
Richtlijn 2008/50/EG      
Lood (Pb) Kalenderjaar Grenswaarde 500 ng/m3
Richtlijn 2004/107/EG      
Arseen (As) Kalenderjaar Streefwaarde 6 ng/m3
Cadmium (Cd) Kalenderjaar Streefwaarde 5 ng/m3
Nikkel (Ni) Kalenderjaar Streefwaarde 20 ng/m3

(*) De streefwaarde wordt in Nederlandse wetgeving ook wel 'richtwaarde' genoemd.

In Nederland zijn in meer dan de afgelopen vijfentwintig jaar de streefwaarden voor arseen en cadmium en de grenswaarde voor lood niet overschreden. Sinds het begin van het meten van nikkel (vanaf 2004) liggen de concentraties ruim onder de streefwaarde van 20 ng/m3.

Beleid

Nederland is partij in het in 1998 aangenomen UNECE Protocol on Heavy Metals. Het protocol richt zich op de zware metalen cadmium, lood en kwik. Volgens het protocol verplichten de deelnemende landen zich om de emissies terug te brengen onder het niveau van 1990. Het protocol beoogt om industriële emissies, onder andere van ijzer- en staalindustrie, non-ferro metallurgische bedrijven, verbrandingsprocessen en vuilverbranding, terug te dringen aan de hand van emissie-eisen en voorstellen voor de inzet van best beschikbare technieken. In de EU-richtlijn voor industriële emissies zijn emissie-reducerende maatregelen en doelen voor zware metalen uitgewerkt die ook voor Nederland gelden (EU, 2010). Het Activiteitenbesluit milieubeheer geeft de maximaal toegestane emissies van zware metalen in de lucht aan voor activiteiten en installaties.
Het uitbannen van loodhoudende benzine voor wegverkeer vanaf 1996 een succesvolle beleidsmaatregel gebleken voor het flink terugdringen van de loodemissies naar de lucht.

Effecten op gezondheid

Zware metalen kunnen zowel door inademing, als via het voedsel en drinkwater het lichaam binnenkomen. Zware metalen verlaten slechts langzaam het lichaam waardoor deze zich in het lichaam kunnen ophopen. Langdurige blootstelling van mensen aan zware metalen kan uiteindelijk leiden tot stoornissen van lichaamsfuncties. Langdurige blootstelling aan arseen kan leiden tot huid- en longkanker. Cadmium is een kankerverwekkende stof. Lood leidt bij de mens tot een achteruitgang in coördinatie en mentale capaciteiten en schade aan nieren, zenuwstelsel en rode bloedcellen.

Effecten op ecosystemen

Naast bovengenoemde effecten zijn zware metalen van invloed op de kwaliteit van ecosystemen. Zware metalen komen hierin terecht door depositie. Kritische depositiewaarden (critical loads) zijn vastgesteld voor verschillende zware metalen om de kwaliteit van ecosystemen en drinkwater vast te stellen. Het eerder genoemde UNECE protocol om emissies van zware metalen te reduceren draagt bij om het aantal overschrijdingen van critical loads te verminderen. Zelfs bij de huidige concentratieniveaus leidt depositie nog steeds tot een geleidelijke ophoping in de bodem die op den duur problemen kan opleveren voor drinkwater, voeding en fauna. Meer achtergrondinformatie over de kritische depositieniveaus (critical loads) is vinden in de referentielijst.

Referenties

Relevante informatie

Technische toelichting

Naam van het gegeven

Concentraties van arseen, cadmium, lood en nikkel in lucht

Omschrijving

Concentraties van arseen (As), cadmium (Cd), lood (Pb) en nikkel (Ni) op een beperkt aantal meetpunten in lucht

Verantwoordelijk instituut

Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM)/Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit.

Berekeningswijze

1] Het jaargemiddelde wordt berekend op basis van dagwaarden. In het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit wordt per meetpunt één monsterneming per twee dagen uitgevoerd. Het jaargemiddelde is dan gebaseerd op maximaal 182 of 183 waarnemingen. Het beschikbaarheidspercentage van de meetresultaten ligt gewoonlijk boven de 90%.
2] De hier gepresenteerde trendlijn wijkt af van die van voorgaande versies van deze indicator. Er zijn over de periode 1994-2006 (en 2004-2006 voor nikkel) slechts drie regionale meetpunten die gedurende nagenoeg de gehele periode in bedrijf zijn geweest. Het gaat om de meetpunten Biest-Houtakker NL10230), Bilthoven (NL10627) en Kollumerwaard (NL10934De trendlijn geeft het gemiddelde van deze drie stations weer, voor 1994-2006 is geen correctie voor de nieuwe methode toegepast. In de periode na 2007 tot 2019 betreft het één resterend meetpunt Bilthoven. (Tijdelijke additionele regionale meetpunten, afgezien van nikkel, in andere regio's van Nederland gaven in de periode 2009 - 2013 meetwaarden van gelijke orde grootte als het meetpunt in Bilthoven.)
3] In 2008 is vastgesteld dat wanneer het gemiddelde van alle meetpunten die in een bepaald jaar in bedrijf zijn geweest zouden zijn gebruikt dan een iets andere trendlijn zou ontstaan. De verschillen zijn echter gering: gemiddeld 0,1 (arseen), 0,03 (cadmium), 0,6 (lood) respectievelijk 0,3 µg/m³ (nikkel).

Basistabel

Reken- en Informatiesysteem Lucht van het RIVM.

Geografisch verdeling

Enkele meetpunten

Verschijningsfrequentie

Eenmaal per jaar

Opmerking

1] Het RIVM voert sinds 1987 metingen van zware metalen in lucht uit. In 2008 is een andere monsternemingsmethode in gebruik genomen. Sindsdien wordt het stof dat op zware metalen wordt geanalyseerd, bemonsterd met een PM10-aanzuigconfiguratie. De nieuwe monsternemingsmethode vereiste ook een andere analytisch-chemische aanpak. De resultaten die met de nieuwe methode zijn verkregen, zijn een factor 1,2 tot 1,7 (gemiddeld 1,36) hoger dan de resultaten van de oude methode. De verschillen blijken locatie-afhankelijk (Hafkenscheid et al., 2010).
2] De toetsingsgrootheid is een zogeheten streefwaarde. In de Nederlandse Wet milieubeheer de 'richtwaarde' genoemd. Dit is in de definitie van de Europese Unie 'een niveau dat is vastgesteld met het doel om schadelijke gevolgen voor de menselijke gezondheid en/of het milieu als geheel te vermijden, te voorkomen of te verminderen en dat voor zover mogelijk binnen een bepaalde termijn moet worden bereikt' (EU, 2005, 2008).
3] De metingen wordt slechts op enkele meetpunten in Nederland uitgevoerd. Daarom wordt geen landelijk dekkend beeld in de vorm van een kaart gepresenteerd. Zware metalen in lucht kennen echter een grootschalig verspreidingspatroon; algemene uitspraken over concentraties buiten steden zijn daarom wel mogelijk.

Betrouwbaarheidscodering

Schatting, gebaseerd op een aantal metingen, expert judgement, een aantal relevante feiten of gepubliceerde bronnen terzake.

Archief van deze indicator

Referentie van deze webpagina

CBS, PBL, RIVM, WUR (2021). Zware metalen in lucht, 1994-2019 (indicator 0486, versie 13 , 30 september 2021 ). www.clo.nl. Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS), Den Haag; PBL Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag; RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Bilthoven; en Wageningen University and Research, Wageningen.

Het CLO is een samenwerkingsverband van CBS, PBL, RIVM en WUR.