FKD 8 mei 2025 - bijlage 2 Nader verkennend onderzoek ultrafijnstof rond Schiphol

Voor de berekeningen is het rekenmodel STACKS+ ingezet, dat in het verleden ook is toegepast voor luchtkwaliteitsberekeningen ten behoeve van verschillende MER-studies over zowel de luchthaven Schiphol als aan ander luchthavens. Het STACKS+-rekenhart is zodanig aangepast dat voor de berekeningen de lokale meteorologie kan worden gelezen en dat de vliegtuigdata van het NLR worden gelezen en vertaald naar PM10-emissies. Met deze informatie zijn uurgemiddelde-PM10concentratiebijdragen berekend op de locaties van de ultrafijnstofmeetpunten en vergeleken met gemeten ultrafijnstofconcentraties. Stap 5. Verhouding PM10-bijdrage en ultrafijnstofbijdrage aan de concentraties Voor de huidige analyse wordt ervan uitgegaan dat de verspreiding van ultrafijnstof op dezelfde manier verloopt als gewoon fijnstof. Dit is een benadering want het is bekend dat er ook nog andere processen een rol spelen. Zo weten we dat direct na emissie uit een motor bijzonder hoge aantallen zeer kleine deeltjes voorkomen die onder andere door onderlinge botsingen, in grootte groeien en daarmee in aantal afnemen. Op iets grotere afstand van het emissiepunt, waar de aantallen ultrafijne deeltjes kleiner zijn, spelen deze processen naar verwachting nog maar een beperkte rol en veranderen de deeltjesgroottes niet veel meer.

Bij metingen langs wegen is een relatief sterke correlatie gevonden tussen NOx- en ultrafijnstofbijdragen (totaal aantal deeltjes) (Kwasny, 2010). Dit impliceert dat de deeltjesaantallen grofweg verdunnen alsof het een relatief inert gas is. De bijdragen van direct gegenereerde

Pagina 33 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

ultrafijne deeltjes (aerosol) uit mobiele bronnen aan de totale PM10massaconcentraties zijn zeer beperkt3. Deze zeer kleine bijdragen kunnen nauwelijks of niet significant worden gemeten. Dat verklaart waarom er in de literatuur geen correlatie tussen PM10- en ultrafijnstofconcentraties wordt gevonden. Het is dan ook niet zinvol om een vergelijking te maken tussen gemeten PM10- en gemeten ultrafijnstofconcentraties. Indien de PM10-bijdragen echter berekend worden, dan is het wel mogelijk om, onder verschillende aannames, een zinvolle vergelijking te maken. Uit deze vergelijking moet duidelijk worden hoe representatief de berekende PM10-bijdragen zijn voor de gemeten ultrafijnstofbijdragen. De berekende PM10-concentratiebijdragen zijn gesorteerd en grafisch vergeleken met (eveneens gesorteerde) metingen. De helling van de lijn die ontstaat uit de combinatie van berekende concentratiebijdragen en gemeten ultrafijnstofconcentraties (met andere woorden totale deeltjesaantallen, ongeachte de grootte) is gelijk aan de gemiddelde schaalfactor tussen de PM10- en ultrafijnstofconcentraties. Deze vergelijking is generiek uitgevoerd, dus over alle uren en alle vliegtuigen. Eventueel zou de analyse nog uitgesplitst kunnen worden naar vliegmodus (starten en landen) aangezien de schaalfactor per modus kan verschillen.

Echter, in de gemeten ultrafijnstofconcentraties kan geen onderscheid gemaakt worden naar de oorsprong van de concentraties. Per uur zijn er immers altijd zowel stijgende als dalende vliegtuigen. De meetpunten liggen zodanig rond de luchthaven dat dit onderscheid niet serieus mogelijk is. Uitsplitsing per vliegtuigtype is niet mogelijk omdat de emissies van ultrafijnstof per vliegtuigtype niet bekend zijn. Het is belangrijk om na te gaan of de aldus bepaalde verhouding echt wel voor de ultrafijnstof ten gevolge van vliegtuigemissies geldt. Immers; er zijn tal van bronnen in de omgeving van de metingen, niet alleen de vliegtuigen. Daarom is de volgende check uitgevoerd: voor elk meetpunt is een windroos gemaakt van berekende uurgemiddeldePM10-concentraties en gemeten ultrafijnstofconcentraties. Afgezien van de ultrafijnstofachtergrond, die niet in de berekening van de vliegtuigbijdragen zit, moeten de berekende PM10-concentraties en de ultrafijnstofmetingen sterk op elkaar lijken. Dat dit inderdaad zo is, wordt in onderstaande Figuur 9 gedemonstreerd.

3

De bijdrage van mobiele bronnen voor primair aerosol is gering, maar voor secondair gevormd aerosol (nitraten en sulfaten) is de bijdrage wel groot. Echter, dit aerosol wordt pas op grotere afstand gevormd (tientallen kilometers verderop) en kent daarom een diffuse (interregionale) verspreiding.

Pagina 34 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

Figuur 9. Gemeten ultrafijnstof- (blauw) en berekende PM10-concentraties (oranje) op de locatie Nieuwe Meer/Schiphol Noord.

De op de locatie Nieuwe Meer/Schiphol Noord gemeten ultrafijnstof- en berekende PM10-concentraties tonen bij windrichtingen tussen circa 180 en 330 graden (richting Schiphol en de Polder/Zwanenburgbanen) een sterk gelijkend karakter. Gelijksoortige overeenkomsten worden op de andere meetlocaties gevonden. Daaruit is de conclusie te trekken dat de gemeten ultrafijnstof-concentraties (deeltjesaantallen) voor een belangrijk deel veroorzaakt worden door de vliegtuigemissies. Uit de figuren kan, onder verschillende aannames, voor elke locatie worden geschat wat de ultrafijnstofachtergrond is en hoe groot de verhouding tussen de PM10- en ultrafijnstofconcentratiebijdragen van de luchtvaart is. De verhoudingen worden getoond in Figuur 10. Met de resultaten is nagegaan of de schaalfactor (de verhouding tussen PM10 en ultrafijnstof) van de afstand tot de bronnen afhangt.

Pagina 35 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

Figuur 10. Verhoudingen tussen de uiteindelijk geschatte ultrafijnstofbijdragen en berekende PM10-bijdragen van vliegtuigen.

De schaalfactor, de verhouding tussen PM10- en ultrafijnstofconcentraties, lijkt niet duidelijk van de afstand tot de bronnen af te hangen. Op verschillende locaties op wat grotere afstanden, zoals Spaarnwoude en Amsterdamse Bos, is de verhouding vergelijkbaar met die op kleinere afstanden. Drie locaties waar met een miniDiSC is gemeten, Vijfhuizen, Hoofddorp en Amstelveen, geven een lagere verhouding dan op andere locaties is gevonden. Op de locatie Spaarnwoude is echter ook een miniDiSC gebruikt en de verhouding is daar aanzienlijk hoger dan in Hoofddorp. Omdat de miniDiSC’s aan de hoogwaardige apparatuur zijn geijkt, ligt het verschil vermoedelijk niet aan de apparatuur. Gegeven het bovenstaande resultaat en de andere analyses, zoals beschreven in het rapport van ESC, is uiteindelijk een vaste verhouding van een factor 400.000 tussen de PM10- en ultrafijnstofbijdragen aangenomen. De windrozen met daarin de gemeten en berekende ultrafijnstofconcentraties worden in Figuur 11 getoond. Voor een Pagina 36 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

optimale vergelijking met de rekenresultaten zijn de gemeten uren eerst op windrichting gesorteerd en voortschrijdend gemiddeld. Vervolgens zijn windrozen gemaakt met stapjes van tien graden. De windrozen in Figuur 11 zijn daarom iets gladder dan de ruwe data in het rapport van het ECN.

Figuur 11. Gemeten en berekende ultrafijnstofconcentraties (totale deeltjesaantallen) op de meetlocaties. De blauwe lijnen zijn gemeten en de rode zijn de berekende ultrafijnstofconcentraties gedurende de meetperiode. De schaal van de windrozen loopt in alle gevallen tot 70.000 deeltjes per kubieke centimeter.

De blauwe (gemeten) en rode (berekende concentraties) lijnen vallen goed samen. Er is dan ook gemiddeld gezien sprake van een goede overeenkomst tussen de gemeten en berekende ultrafijnstofconcentraties op de meetlocaties. Dit onderbouwt de aanname dat de gekozen aanpak een consistent beeld van de ultrafijnstofconcentraties in het studiegebied geeft.

Pagina 37 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

De figuur laat ook zien dat Schiphol een bron is van ultrafijnstof: tijdens de uren met windrichting vanaf Schiphol is er sprake van een duidelijke toename in de ultrafijnstofconcentraties. Stap 6. Jaargemiddelde-ultrafijnstofconcentraties Met de gevonden relatie tussen PM10- en ultrafijnstofconcentraties is uiteindelijk over een periode van tien jaar berekend wat de ruimtelijke verdeling is van de ultrafijnstofconcentraties in een gebied van 25 bij 30 kilometer rondom Schiphol, onder de aanname van 440.000 vliegbewegingen per jaar. De gebruiksprognose voor Schiphol voor 2015 gaat uit van circa 450.000 vliegbewegingen per jaar (Schiphol, 2015). De concentratiebijdragen in Figuur 12 kunnen worden geschaald naar een ander aantal vliegbewegingen. Bij de resultaten van Figuur 12 moet worden bedacht dat deze vooral gelden voor het gebied waar de metingen en berekeningen met elkaar konden worden vergeleken. In het direct naastliggende gebied zullen de berekenende ultrafijnstofconcentraties naar verwachting ook nog een representatief beeld van de situatie geven. Op (veel) grotere afstanden zullen verschillende processen die zich in de lucht tussen de ultrafijne deeltjes afspelen, ertoe leiden dat de hier aangenomen relatie tussen PM10-bijdragen en ultrafijnstofbijdragen niet meer (geheel) geldig is.

Pagina 38 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

495000

490000

485000

480000

475000

470000

105000

110000

115000

120000

Figuur 12. Jaargemiddelde ultrafijnstof-concentraties (1.000-tallen) bijdrage van vliegtuigen bij 440.000 vliegbewegingen per jaar.

Uit de resultaten van de langetermijnberekeningen, onder de aanname dat PM10- en ultrafijnstofconcentraties op de hierboven beschreven wijze met elkaar correleren, kan worden afgeleid dat een bijdrage aan ultrafijnstofconcentraties (totale deeltjesaantallen) van meer dan 3.000 cm-3 tot op afstanden van vijftien kilometer van Schiphol mogelijk is. Bij woonlocaties die het dichtst bij Schiphol zijn gelegen, kan de jaargemiddelde-bijdrage oplopen tot 15.000 cm-3. In 5% van de tijd in een jaar kan deze bijdrage 50.000 cm-3 bedragen. Het gaat dan om weersomstandigheden waarbij er sprake is van een slechte verspreiding van de ultrafijnstofdeeltjes. Een uitgebreide toelichting op de berekeningen en de resultaten wordt in het rapport van ESC gegeven. Pagina 39 van 71

125000

RIVM Rapport 2015-0110

3.4

Vergelijking van de resultaten met die van andere analyses Voor dit onderzoek zijn gedurende circa drie maanden ultrafijnstofmetingen uitgevoerd. Het is gebruikelijk om concentraties als een jaargemiddelde-waarde te presenteren. Uitgaande van het in het JOAQUIN-project gemeten jaarverloop in Amsterdam (JOAQUIN, 2015) is de verhouding van het gemiddelde van de in de maanden april-meijuni uitgevoerde ultrafijnstofmetingen versus het gemiddelde over een geheel jaar grofweg één (1,0). Dit wijst erop dat de metingen in de periode april-juni representatief zijn voor een heel jaar. Aannemende dat deze verhouding ook op de meetlocaties rond Schiphol geldt, liggen de geschatte jaargemiddelde-concentraties (zie Tabel 6) op de meetlocaties tussen circa 12.000 en 47.000 deeltjes per kubieke centimeter, afhankelijk van de locatie. Globaal is er gedurende de metingen op de locaties Hoofddorp, Amstelveen, Vijfhuizen en Amsterdamse Bos sprake van (achtergrond)concentraties van 10.000–15.000 deeltjes per kubieke centimeter als de wind niet uit de richting van luchtvaartactiviteiten komt. Deze niveaus zijn vergelijkbaar met de stedelijke buitenluchtniveaus in Nederland en de rest van Europa, zie Tabellen 4 en 5.

Op de locaties Nieuwe Meer en Oude Meer, Rozenburg, Spaarnwoude en Badhoevedorp zijn de concentraties uit nietluchtvaartrichtingen met 15.000-22.000 deeltjes iets hoger, vermoedelijk vanwege de nabijgelegen snelwegen. Deze niveaus liggen tussen algemene stedelijke achtergrondconcentraties en concentraties nabij wegen in. De bijdrage van activiteiten in de richtingen van Schiphol en de verschillende banen kon goed worden gemeten. De deeltjesgrootte van Schiphol-gerelateerd ultrafijnstof wordt gedomineerd door deeltjes kleiner dan 30 nm. Op de drie meetlocaties met hoogwaardige apparatuur (Nieuwe Meer, Oude Meer, Amsterdamse Bos) zijn in de meetperiode concentratiebijdragen van ultrafijnstof uit de richtingen van luchtvaartactiviteiten gemeten van gemiddeld 8.000–11.000 deeltjes per kubieke centimeter. De gemeten pieken ultrafijnstof dicht bij de start- en landingsbanen zijn deels vergelijkbaar en deels hoger dan in de beschikbare literatuur is gerapporteerd. De relatieve positie van de meetlocaties ten opzichte van de vliegbewegingen en de overheersende windrichtingen is van groot belang bij de vergelijking van meetresultaten. De gemiddelde bijdrage op enkele kilometers afstand van Schiphol is grofweg vergelijkbaar met de 15.000 deeltjes per kubieke centimeter die in Warwick (USA) is gemeten.

Om de huidige resultaten te kunnen vergelijken met die van TNO in 2014 heeft TNO op dezelfde locatie weer metingen naar ultrafijnstof gedaan. De nieuwe metingen van TNO laten een grofweg vergelijkbaar beeld zien met het beeld uit 2014. Er zijn enkele verschillen in de verdeling van de deeltjesaantallen over de windrichtingen, maar die zijn vermoedelijk het gevolg van verschillen in meteo en baangebruik.

Pagina 40 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

De met behulp van berekeningen geschatte ultrafijnstofconcentraties in een groter gebied rond Schiphol laten ultrafijnstofconcentraties zien die consistent zijn met wat er in de beperkt beschikbare literatuur is gerapporteerd. Er zijn geen andere studies bekend die de langetermijnluchtvaartbijdragen op deze schaal in kaart hebben gebracht. De berekening laat op de JOAQUIN-meetlocatie in het Vondelpark in Amsterdam een jaargemiddelde-ultrafijnstofbijdrage ten gevolge van luchtvaart zien van circa 3.000 deeltjes per kubieke centimeter. Dit betekent dat de metingen daar een duidelijke piek moeten tonen in de richting van Schiphol en de start- en landingsbanen. Een dergelijke piek is inderdaad ook gerapporteerd (JOAQUIN, 2015; Hofman, 2015). 3.5

Samenstelling van het gemeten ultrafijnstof Er is in de huidige, verkennende studie beperkt onderzoek gedaan naar de chemische samenstelling van het vliegtuigaerosol. TNO heeft op de locatie Nieuwe Meer zwaveldioxideconcentraties gemeten als mogelijke tracer van vliegtuigemissies. Daarnaast werd ultrafijnstof bemonsterd voor chemische analyse4. Vliegtuigbrandstof bevat 400 ppm zwavel. Op grond hiervan, en van emissiemetingen bij vliegtuigmotoren, kan niet worden uitgesloten dat ultrafijnstof van vliegtuigen niet alleen uit organische verbindingen bestaat, maar ook zwavelzuur bevat. In de metingen van TNO is het voorkomen van zwaveldioxide in de lucht ook bepaald. Licht verhoogde concentraties van zwaveldioxide worden zowel in de richting van Schiphol, als in andere richtingen met substantiële hoeveelheden wegverkeer gemeten. Hierbij wordt geconcludeerd dat ‘de resultaten van de zwaveldioxide concentraties laten zien dat SO2 geen gevoelige indicator is van vliegtuigemissies’. Het voorkomen van zwavelzuur in het ultrafijnstof is onderzocht door bemonstering van buitenlucht in 13 grootte klassen van de (ultra)fijne deeltjes, tussen 30 nm en 10 m. Chemische analyses van het ultrafijnstof laten zien dat de samenstelling ‘... werd gedomineerd door koolstof en zuurstof. Dit duidt op elementair koolstof samen met organische verbindingen.

Daarnaast is er stikstof en zwavel gemeten wat duidt op secondaire deeltjes (ammoniumsulfaat).’ TNO geeft als mogelijke verklaring voor de beperkte hoeveelheid zwavelzuur dat deze wellicht wordt geneutraliseerd door ammoniak in de buitenlucht. Ook op dit punt is meer dan alleen verkennend onderzoek nodig om de mogelijke hoeveelheden en impact met meer zekerheden te bepalen.

3.6

Aandachtspunten en onzekerheden De hier gepresenteerde analyse kent veel onzekerheden. Een belangrijke aanname is dat de berekende fijnstofbijdragen (PM10) van startende en landende vliegtuigen (omgerekend) een goede benadering vormen voor de bijdragen aan de hoeveelheden van ultrafijnstof afkomstig van Schiphol. Daarnaast wordt aangenomen dat de verhouding tussen bijdragen van fijnstof en ultrafijnstof die van 4

Dit onderzoek is afgestemd met het ECN en het RIVM, maar de kosten van dit deel van het onderzoek waren ten laste van TNO. Pagina 41 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

Schiphol komen, grofweg constant is. De vergelijking tussen gemeten en berekende ultrafijnstofconcentraties (zie Figuur 10) laat zien dat gebruik van fijnstof als benadering redelijk goed uitpakt. Echter, de variatie in de verhouding tussen fijnstof en ultrafijnstof per meetlocatie is een indicatie van de onzekerheid waarmee de relatie tussen PM10- en ultrafijnstofconcentraties kan worden geschat. Een variatie van een factor twee tot bijna vier kan hierbij niet worden uitgesloten. Verder is alle ultrafijnstof die van Schiphol afkomstig is, behandeld alsof het door de vliegtuigstarts en –landingen is gegenereerd. Enerzijds is voor de huidige verkennende studie gebruikgemaakt van FANOMOSdata, waarin taxibewegingen niet meegerekend werden, en anderzijds zijn er weinig gegevens bekend ten aanzien van emissies gedurende taxiën en emissies van hulpturbines. Voor de totale hoeveelheid ultrafijnstof maakt dit niet veel uit omdat de berekeningen aan de metingen zijn geijkt. Voor de verdeling van de ultrafijnstofbijdragen in de directe omgeving van Schiphol kan dit echter van belang zijn. Om hier nader inzicht in te verkrijgen is meer onderzoek nodig. 3.7

Referenties Hofman, J., J. Staelens, Chr. Stroobants, S. Hama, K. Wyche, G. Kos et al., ‘Ultrafine particles in Joaquin cities’, presentatie op de Cleaner Air, Better Health conferentie, Amsterdam, 2015 Hoolhorst, A., J.J. Erbrink en R.D.A. Scholten, ‘Luchtkwaliteit rond luchthaven Schiphol, Voor het MER korte termijn “'Verder werken aan de toekomst van Schiphol en de regio”’, NLR-CR-2007-361, 2007. Keuken, M., M. Moerman en P. Tromp ‘Ultrafijnstof rondom Schiphol – mei 2015’, TNO 2015 R10822. Kokmeijer, E., J.J. Erbrink, ‘Bepaling bijdragen luchtvaartverkeer in het studiegebied Schiphol en omstreken ten behoeve van de saneringstool ST3’”, KEMA, 50964126-TOS/ECC 09-5392, 2009a. Kokmeijer, E., ‘Effect elektrificatie Vliegtuig opstelplaatsen op de jaargemiddelde concentratie NO2 voor de autonome situatie 2010’, KEMA, 50964127-TOS/ECC 09-4287, 2009b. Erbrink, H., ‘Model berekeningen aan ultra fine particles; Op basis van de analyse van metingen’, ESC Rapport 2015R001, 24 juni 2015. Weijers, E.P., G.P.A Kos,.M.J. Blom (ECN), J. van Laer, P. Berghmans (VITO), M, Moerman, M. Keuken (TNO), P. Fokkens, J. Wesseling, A. Bezemer (RIVM), ‘Metingen aan ultrafijnstof rondom Schiphol’, ECN, ECN-E--15-0, juni 2015. Middel, J., NLR, emails 1 en 4 juni 2015a. Middel, J., R.H. Hogenhuis, H.W. Veerbeek, NLR, emails 21 mei en 10 juni 2015b. Kwasny, F., P. Madl en W.

Hofmann, ‘Correlation of Air Quality Data to Ultrafine Particles (UFP) Concentration and Size Distribution in Ambient Air’, Atmosphere 2010, 1, 3-14; doi:10.3390/atmos1010003, 2010. Gebruiksprognose Amsterdam Airport Schiphol, 1 november 2014 t/m 31 oktober 2015, Schiphol Group

Pagina 42 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

4

Ultrafijnstof afkomstig van Schiphol en omgeving en mogelijke implicaties voor gezondheid

4.1

Inleiding In deze literatuurstudie wordt de kennis op het gebied van de potentieel schadelijke effecten voor de mens van ultrafijnstof in de buitenlucht samengevat. Daarbij lag primair de focus op ultrafijnstof rondom (en afkomstig van) luchthavens in relatie tot gezondheidseffecten van de bewoners van gebieden nabij vliegvelden. Ook is gekeken naar de actuele kennis over de toxiciteit van ultrafijnstof vanuit experimenteel en klinisch onderzoek en epidemiologische studies naar andere bronnen dan vliegvelden. Voorts is geïnformeerd bij onderzoeksinstituten en -instanties die betrokken zijn bij onderzoek rondom luchthavens in het buitenland over lopend onderzoek naar de gezondheidseffecten van blootstelling aan ultrafijnstof rondom luchthavens. Een voorstudie rondom de internationale luchthaven van Los Angeles zal in dit kader verderop in het document worden beschreven, evenals twee studies onder luchthavenpersoneel. In aanvulling op de literatuurstudie wordt op basis van de ultrafijnstofmeetcampagne rondom Schiphol, een interpretatie gegeven van de conclusies van de in de vorige en begin deze eeuw uitgevoerde onderzoeken in de regio in het kader van de Gezondheidskundige Evaluatie Schiphol.

Tot slot worden er aanbevelingen gedaan voor mogelijk vervolgonderzoek om de inzichten over de relatie tussen ultrafijnstof afkomstig van Schiphol en mogelijke nadelige effecten op de gezondheid van omwonenden te vergroten.

4.2

Gezondheidseffecten gemeten op en rondom luchthavens Gezondheidseffecten gemeten op luchthavens In 1999 is op de internationale luchthaven van Birmingham onderzocht wat het effect van beroepsmatige blootstelling aan de uitstoot van vliegtuigen op longfunctie en luchtwegklachten kan zijn (Tunnicliffe et al., 1999). De onderzoekers concludeerden dat er een verband was tussen hoge blootstelling aan de motoruitstoot en luchtwegsymptomen (loopneus en hoest met slijm), wat dan weer in overeenstemming is met de aanwezigheid van irriterende stoffen (niet noodzakelijkerwijs ultrafijnstof). Er werd geen duidelijk verband gevonden tussen de blootstelling en de aanwezigheid van kortademigheid, piepende ademhaling of de luchtwegfunctie. Deze studie heeft als nadeel dat er geen kwantitatieve gegevens zijn geregistreerd over blootstelling en de afwezigheid van een controle groep (niet aan vliegtuigmotoruitstoot blootgestelden). Recent heeft een Frans consortium van onder andere Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), de Universiteit van Marseille en de arbodienst van AirFrance, 500 medewerkers Pagina 43 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

gevolgd. De helft van deze medewerkers werkte rondom de vliegtuigen en de andere helft in kantoren. Er was een duidelijk contrast in blootstelling aan ultrafijnstof. Uit de eerste analyse in de betreffende studie bleek vooralsnog geen invloed van de blootstelling aan ultrafijnstof op respiratoire klachten en aandoeningen. De uitwerking van dit onderzoek is nog in volle gang en daarom zijn de definitieve resultaten ook nog niet beschikbaar. Ook bij andere vliegvelden is onderzoek gedaan naar de concentraties ultrafijnstof, maar daarbij is niet de invloed op de gezondheid van werknemers of omwonenden bekeken. Gezondheidseffecten rondom luchthavens In eerste instantie is in de literatuur gezocht naar studies met ultrafijnstof en gezondheid rondom luchthavens. Er zijn in de literatuur geen studies gevonden die hierover bevindingen rapporteren; in de VS wordt momenteel een voorstudie rondom de luchthaven van Los Angeles gestart (zie later). Ook bestaan er geen studies waarin onderzocht is of het langdurig verblijven/wonen in een gebied met relatieve hoge ultrafijnstofniveaus een risico voor de gezondheid kan vormen.

Er is wel onderzoek verricht naar de relatie tussen veranderingen in uurlijkse of dagelijkse blootstelling aan ultrafijnstof in de buitenlucht en acute veranderingen in verschillende gezondheidsmaten (vooral die betrekking hebben op het functioneren van de luchtwegen en van het hart en bloedvatenstelsel). Toxicologisch onderzoek In dierstudies zijn schadelijke effecten van ultrafijnstof geconstateerd, zoals ontstekingen in de longen en effecten op het cardiovasculair systeem. Vergelijkbare effecten zijn gevonden bij onderzoek met vrijwilligers. In dieren zijn ook effecten op het centrale zenuwstelsel aangetoond, zoals ontstekingen in de hersenen. Er is nog geen bewijs dat ultrafijnstof daadwerkelijk betrokken is bij het ontstaan van neurologische aandoeningen, zoals Parkinson of Alzheimer. Wel zijn er aanwijzingen dat ultrafijne stofdeeltjes in de hersenen terechtkomen (Oberdorster et al., 2002). Experimenten met ultrafijne koolstofdeeltjes waarbij grote hoeveelheden (>105 per cm3) zijn gehanteerd, hebben subtiele veranderingen op het hartritme en het centraal zenuwstelsel aangetoond. In dierstudies zijn meestal hoeveelheden ultrafijnstof gehanteerd die ruim (factor 10-100, soms meer) liggen boven wat in de buitenlucht wordt gemeten.

Het doel is om te kunnen onderzoeken wanneer er toxiciteit in het lichaam optreedt en op deze wijze kunnen aanwijzingen worden verkregen over de schadelijke werking van ultrafijne deeltjes. Hierdoor kan gerichter gezocht worden naar effecten in studies met mensen. De blootstelling bestaat soms wel uit miljoenen aantallen deeltjes per kubieke centimeter. De aantallen (miljoenen) liggen veel hoger dan de uur-, dag- of jaargemiddelde-aantallen deeltjes (duizenden) in de buitenlucht, maar kunnen gelijk zijn aan piekbelastingen nabij een bron. Het is lastig om deze effecten bij hoge concentraties te vertalen naar effecten bij de mens. De mens wordt niet continu blootgesteld aan pieken met hoge aantallen ultrafijnstof. Voor sluitend bewijs is een combinatie van gegevens gewenst uit studies met Pagina 44 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

vrijwilligers en bevolkingsonderzoek met lagere concentraties ultrafijnstof, zoals die voorkomen in de buitenlucht. Inademen van ultrafijne elementair koolstofdeeltjes (38 nm, 180 g/m3, ca 3.000.000 deeltjes per cm3, gedurende een periode van 24 uur), veroorzaakt verhoogde hartslag en verlaagde hartslagvariabiliteit (HRV) in ratten, zonder ontstekingsreacties in de longen of indicatoren voor trombose (Harder et al., 2005). Bij ratten die van nature een hoge bloeddruk hebben werd met soortgelijke ultrafijne koolstofdeeltjes (172 g/m3 gedurende 24 uur) een extra verhoging van de bloeddruk en een verhoogde hartslag gemeten na één tot drie dagen na deze blootstelling en geen indicaties voor longontstekingen (Upadhyay et al., 2008). Er zijn wel veel studies uitgevoerd waarbij de effecten van dieselmotoremissies is bestudeerd. Dit type emissies bevat hoge aantallen ultrafijnstof. Daar worden zowel acute effecten na kortdurende blootstelling, als effecten als gevolg van langdurige blootstelling gevonden bij concentraties die ruim boven de niveaus liggen die in de buitenlucht voorkomen. De gemeten toxiciteit omvat verminderde fagocytose (opnemen van deeltjes in cellen die deze dan weer onschadelijk moeten maken) en aantasting van afweermechanisme, schade aan cellen, ontstekingen en schade aan eiwitten en DNA.

Dergelijke effecten treden ook op als gevolg van blootstelling aan PM2,5 en PM10 (Bakand et al., 2012). Onoplosbare delen ultrafijnstof worden na inademen meer verspreid door het lichaam dan PM2,5 en PM10. Tevens lijken ultrafijne stofdeeltjes minder goed door natuurlijke verdedigingsmechanismen (zoals fagocytose) te worden herkend. Dit leidt tot de aanname dat de ernst en omvang van de effecten door blootstelling aan ultrafijnstof niet kan worden geschat op basis van de kennis over PM2,5 en PM10. Luchtverontreiniging op en rond een luchthaven omvat naast de emissies van vliegtuigen ook emissies van andere bronnen zoals wegverkeer en verkeer op platforms. Met de huidige stand van kennis is niet te bepalen of de uitstoot van ultrafijnstof door vliegtuigen een ander toxicologisch profiel heeft dan van bijvoorbeeld dieselmotoren. Klinisch onderzoek Bij inademing van ultrafijnstof komt een deel bovenin de longen terecht. Een klein deel daarvan wordt meteen weer uitgeademd. Veruit het grootste gedeelte komt diep in de longen terecht en slaat neer in het gebied waar de ademhaling (gaswisseling) plaatsvindt. In vergelijking met grotere stofdeeltjes wordt ultrafijnstof minder snel opgeruimd door het lichaam en kan het zich langere tijd in de long bevinden.

Ultrafijne stofdeeltjes zijn zo klein dat ze ook via de longen in de bloedbaan kunnen doordringen en zo andere organen kunnen bereiken. Daarom wordt ervan uitgegaan dat een langdurige blootstelling bij de mens kan

leiden tot chronische gezondheidseffecten. In studies met vrijwilligers worden vaak hogere concentraties gebruikt dan waar de mens in de buitenlucht aan wordt blootgesteld. De effecten die dan worden gevonden op de longen zijn ontstekingen en verergering van astmatische klachten. Daarnaast worden er effecten op het cardiovasculaire systeem (hart en bloedvaten) gevonden, zoals een verhoging van de bloeddruk en verstoring van de hartfunctie. In deze Pagina 45 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

klinische studies worden vrijwilligers (gezonde, oude en jong volwassenen, patiënten met hartproblemen en aderverkalking) blootgesteld aan zeer hoge hoeveelheden ultrafijnstof: 1-4 miljoen deeltjes per kubieke centimeter gedurende 2twee uur met inspanningsoefeningen. Dit is dus vele malen hoger dan in de buitenlucht over een dergelijk interval wordt gemeten. Hoewel er wel degelijk een nadelige invloed op voornamelijk hart, bloed en bloedvaten wordt gemeten zijn deze effecten na 24 uur ook weer verdwenen. Wel lijkt het aannemelijk dat de deeltjes die in het lichaam achterblijven zich ook door het hele lichaam kunnen verspreiden. Het gaat hierbij om minder dan een procent van de hoeveelheid die in de longen achterblijft. Het opruimen van de ultrafijne deeltjes lijkt ook minder snel te gebeuren dan voor fijn stof geldt. Bij gezonde proefpersonen, die gedurende twee uur werden blootgesteld aan ultrafijn elementair koolstof (10 g/m3 en 25 g/m3), bleek in rust 66% van de ingeademde deeltjes in de luchtwegen en longen achter te blijven en dat deze hoeveelheid tot 83% toenam met lichaamsbeweging (Frampton, 2001). Deze percentages zijn daarmee hoger dan voor PM2,5 en PM10 wordt bepaald. Voor astmatische patiënten zijn deze percentages nog weer wat hoger (Frampton et al., 2004).

In beide studies werden nadelige veranderingen in hartslagfunctie gemeten en geen ontstekingsreacties of toename van de bloedstolling. In een recente studie bij vrijwilligers, die gedurende twee uur aan tot 70 g/m3 ultrafijne elementair koolstofdeeltjes waren blootgesteld (4.000.000 per cm3), werd vastgesteld dat er geen nadelige effecten op bloedvaten of toename van de bloedstolling optraden (Mills et al., 2011). In hetzelfde onderzoek en in Lucking et al. (2011) werd gedemonstreerd dat verdunde dieselmotoruitstoot (met circa 1.000.000 deeltjes per cm3) een reeks nadelige effecten op het hart en de bloedvaten kon veroorzaken (meer dan met koolstof). Deze effecten konden door het wegfilteren van de ultrafijne deeltjes worden voorkomen. Overigens geven alle genoemde studies aan dat de gemeten nadelige effecten de dag na de verhoogde blootstelling niet meer meetbaar zijn. De verschillen tussen effecten van verdunde dieselmotoruitstoot en de koolstofdeeltjes (roet) wordt verklaard door de aanwezigheid van (semi) vluchtige organische deeltjes en metaal in dieselmotoruitstoot. Vora et al. (2014) concludeerden op basis van hun studie dat het inademen van elementaire koolstof ultrafijne deeltjes (circa 10.000.000 per cm3, circa 50 g/m3, count median diameter 32 nm) de hartslag en hartslagvariabiliteit bij mensen met type 2 diabetes nadelig beïnvloedt.

Zij stellen dat deze effecten nog uren aan kunnen houden na een eenmalige blootstelling van 2 uur. Ook hier zijn de hoeveelheden ultrafijnstof vele malen hoger dan je in een gebied rondom Schiphol kan aantreffen. Andere overzichtsstudies Sinds 2009 zijn er vier literatuurreviews verschenen waarin een overzicht en duiding wordt gegeven over de causaliteit van het optreden van gezondheidseffecten van ultrafijnstof. De eerste review betrof de US EPA Integrated Science Assessment (EPA, 2009) waarin alle studies Pagina 46 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

tussen 2000 en 2009 zijn beschreven en geëvalueerd. De EPA concludeerde op basis van de toen beschikbare literatuur dat er weliswaar in sommige epidemiologische onderzoeken associaties waren gevonden tussen ultrafijnstofniveaus in de buitenlucht en acute luchtwegklachten bij kinderen en bij volwassen astmapatiënten, en (spoed)ziekenhuisopnames voor astma-aanvallen en longontsteking, maar dat dit zeker niet in alle studies die naar deze effecten hadden gekeken, was gevonden. Hetzelfde kon worden geconcludeerd over het beperkt aantal studies, dat naar cardiovasculaire effecten had gekeken. De EPA duidde op basis van de toentertijd beschikbare literatuur dat er ‘suggestive evidence’ was dat kortetermijnblootstelling aan ultrafijnstof in de buitenlucht causaal gerelateerd kon worden aan respiratoire en cardiovasculaire aandoeningen. Voor alle andere gezondheidsmaten (sterfte, aandoeningen aan het centrale zenuwstelsel, chronische gezondheidseffecten, kanker etc.) was er ‘inadequate’ bewijslast. In 2009 heeft het RIVM, samen met het IRAS (Universiteit Utrecht), een workshop georganiseerd met deskundigen op het gebied van ultrafijne deeltjes (epidemiologen, toxicologen en clinici), waarin deze een ‘expert-judgement’ moesten geven over hoe waarschijnlijk zij een causale relatie tussen ultrafijnstof en gezondheidseffecten achtten (Knol et al., 2009).

De deelnemers aan deze workshop oordeelden dat het waarschijnlijk is dat er een onafhankelijke causale relatie bestaat tussen kortdurende verhoogde blootstelling aan ultrafijnstof en een toename in dagelijkse sterfte, aantal ziekenhuisopnames voor hart- en vaatziekten, en luchtwegaandoeningen, verergering van astmatische klachten en tijdelijke longfunctiedalingen. De waarschijnlijkheid dat chronische blootstelling aan ultrafijnstof oorzakelijk kon worden gerelateerd aan sterfte, cardiovasculaire en respiratoire gezondheidseffecten en long kanker werd lager gewaardeerd, meestal ‘medium’. In januari 2013 verscheen het rapport van het Health Effects Institute (HEI) review panel on ultrafine particles. Dit rapport beschrijft de literatuur die na de EPA-review is verschenen tot 1 januari 2012, alsmede literatuur die door de EPA niet was meegenomen, en probeert op basis van toxicologische en epidemiologische literatuur een duiding te geven over de causaliteit van ultrafijnstof in de buitenlucht en het optreden van gezondheidseffecten. Ook in deze review zijn geen studies geïdentificeerd waarin is onderzocht of er een relatie is tussen chronische blootstelling aan ultrafijnstof (dus het wonen op locaties met relatief veel ultrafijnstof) en (het ontstaan van) gezondheidseffecten.

Er is ook na die tijd nog geen studie verschenen die in een cohort de relatie tussen chronische blootstelling aan ultrafijnstof en gezondheid heeft onderzocht. Wel zijn er sinds 2009 drie dwarsdoorsnedestudies uitgevoerd, waarbij op enig moment in de tijd de relatie tussen gezondheid en de ultrafijnstofconcentratie is onderzocht. De zeggingskracht van deze studies is gering. Cahill et al. (2011) leggen weliswaar een relatie tussen overlijden aan hartfalen en ultrafijnstof, maar de data-analyse en bewijsvoering kan als beperkt gekwalificeerd worden. Kim et al. (2011) vonden een relatie tussen ultrafijnstof in de buitenlucht en het voorkomen van zelf gerapporteerde astma bij Koreaanse schoolkinderen, maar geen relatie tussen ultrafijnstof in de schoollokalen en door de huisarts gediagnostiseerd astma. LwebugaMukasa et al. (2005) vonden een associatie tussen ultrafijnstof en astma Pagina 47 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

in de buurt van een drukke verkeersbrug in Buffalo (VS). Het statistische model dat is gebruikt, lijkt echter onvoldoende rekening te houden met mogelijke verstoorders waardoor deze studie moeilijk te interpreteren is. Over de interpretatie van een veelvoud aan studies (75) die hebben gekeken naar de gezondheidseffecten van kortdurende blootstelling (uren of daggemiddelden) aan ultrafijnstof, is het review panel pessimistisch met betrekking tot de bewijslast voor een causaal effect van ultrafijnstof. De resultaten van studies die hebben gekeken naar dagelijkse sterfte en ultrafijnstof in de buitenlucht vindt het panel ‘not consistently observed’, studies die hebben gekeken naar ziekenhuisopnames of huisartsenbezoek in relatie tot dagelijkse blootstelling aan ultrafijnstof vinden zij ‘difficult to assess consistency across studies’, terwijl ook vaak andere luchtverontreinigingscomponenten met deze uitkomstmaten gerelateerd waren, waardoor volgens het panel niet kan worden hardgemaakt dat ultrafijnstof het causale agens is. Ook de gepubliceerde studies naar luchtwegklachten en longfunctie in relatie tot dagelijkse blootstelling aan fijnstof, alsmede de studies naar cardiovasculaire uitkomstmaten (hatritmevariabiliteit, bloeddruk et cetera) duidt het panel als ‘inconsistent’.

Het panel wijst nadrukkelijk op de mogelijkheid dat doordat ultrafijnstof sterk met andere verbrandingsproducten gecorreleerd kan zijn, het onafhankelijk ultrafijnstofeffect moeilijk te achterhalen is. In de overall conclusie schrijft het panel (vertaling; zie review pagina 4 voor oorspronkelijke Engelstalige tekst): ‘Verscheidene factoren – de unieke fysische eigenschappen van ultrafijnstof, de interacties met weefsels en cellen, de potentie om ook verder in het lichaam door te dringen dan in de longen – hebben ertoe geleid dat wetenschappers verwachten dat ultrafijnstof een specifieke of een sterkere toxiciteit heeft dan andere deeltjesfracties en dat het ook aan effecten in andere delen van het lichaam dan alleen de longen kan bijdragen. Echter, de aanzienlijke hoeveelheid onderzoek die hiernaar is gedaan, heeft hierop geen definitief antwoord gegeven. Dierexperimenteel onderzoek, humaan-klinisch onderzoek en epidemiologisch onderzoek hebben tot op heden geen consistente resultaten laten zien over de effecten van blootstelling aan ultrafijnstof bij niveaus zoals zij optreden in de buitenlucht, met name bij de bevolking. De huidige bewijslast ondersteunt niet de conclusie dat blootstelling aan ultrafijnstof in een belangrijke mate bijdraagt aan de gevonden gezondheidseffecten zoals die door luchtverontreiniging van andere componenten zoals PM2,5 zijn gevonden.

Het feit dat de experimentele en epidemiologische studies geen sterke en consistente bevindingen laten zien voor onafhankelijke gezondheidseffecten van ultrafijnstof, betekent echter ook niet dat deze effecten, als onderdeel van de effecten van deeltjesvormige luchtverontreiniging als geheel, volledig kunnen worden uitgesloten.’ Eveneens in 2013 verscheen een review van de WHO over de evidentie van gezondheidseffecten door verschillende luchtverontreinigingscomponenten, waaronder ultrafijnstof. Het review committee concludeerde dat ‘based on epidemiological studies, there is still limited evidence on the effects on health of ultrafine particles, although the potential for such effects was considered to be large in a recent synthesis of opinions of experts. Compared with the assessment Pagina 48 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

in the 2005 global update of the WHO air quality guidelines, links were observed between daily changes in ultrafine particles and cardiovascular disease hospital admissions, as well as cardiovascular disease mortality.’(WHO, 2013) De review beschrijft dat de relatie tussen ultrafijne deeltjes of deeltjesaantallen in de buitenlucht en ziekenhuisopnames voor hart- en vaatziekten zekerder is geworden door een toename van het aantal studies, maar dat de relatie met ziekenhuisopnames voor luchtwegaandoeningen onduidelijk blijft. Ook neemt, volgens de auteurs, de bewijslast voor een relatie tussen ultrafijnstof of deeltjesaantallen en dagelijkse sterfte toe. Ook studies die specifiek naar (bloed)markers voor hartfunctioneren, ontstekingsreacties en bloedcoagulatie hebben gekeken laten relaties met ultrafijnstof zien, alhoewel er ook negatieve studies gerapporteerd zijn en ook nu nog geen duidelijk beeld is te geven. Recent epidemiologisch onderzoek Recent zijn er in België en Duitsland twee ultrafijnstofstudies gepubliceerd. Pieters en collega’s onderzochten de relatie tussen ultrafijnstof, PM2.5, PM10 en grofstof en bloeddruk bij schoolgaande kinderen in de omgeving Antwerpen (Pieters et al., 2015). De twee uurgemiddelde-ultrafijnstofniveaus varieerden tussen de 5.000 en 20.000 per cm3, de concentraties PM2,5 en PM10 waren vergelijkbaar met stedelijke niveaus.

Er werden alleen relaties gevonden tussen systolische bloeddruk (bovendruk) en ultrafijnstof, en hoe kleiner de ultrafijnstoffractie, hoe sterker de verbanden. De grootte van de gevonden effecten varieerden over de middelste 50% van de meetwaarden (de Inter Quartiel Range) van 6% in de kleinste (20-30 nm) fractie tot 1% verhoging voor de grotere 70-100 nm) ultrafijnstof fractie. Omdat bloeddruk op jeugdige leeftijd bepalend kan zijn voor verhoogde bloeddruk op latere leeftijd vinden de onderzoekers dit een belangwekkende bevinding. Voor PM2,5 en PM10 en grofstof werden geen associaties gevonden en ook geen relaties met diastolische bloeddruk (onderdruk) voor alle onderzochte stoffracties. In het Duitse Augsburg is recent de relatie tussen ultrafijnstof en acute veranderingen (tot 15 minuten na blootstelling) in hartritmevariabiliteit (HRV) onder volwassenen met bestaand diabetes onderzocht (Peters et al., 2015). Een verlaging van de HRV wordt als negatief gezondheidseffect beschouwd omdat hierdoor het lichaam minder in staat is om adequaat op externe prikkels te reageren. Zij ziet al vrij snel na blootstelling (enkele minuten) een verandering in hartritme en HRV in relatie tot ultrafijnstof. De blootstellingsniveaus in deze studie varieerden voor ultrafijnstof tussen de 900 en 81.000 cm3.

In Peking is een soortgelijk onderzoek uitgevoerd (Sun et al., 2015), waarbij ook gassen zijn gemeten. Helaas is er, behalve roet en ultrafijnstof, geen andere PM-massafractie gemeten en is er niet gekeken naar onmiddellijke reacties, maar is er gerekend met de vier uur gemiddelde blootstellingen voorafgaand aan de meting. Ook nu weer blijkt de kleinste ultrafijnstoffractie het beste te correleren met een maat (Standard Deviation of Normal to Normal – SDNN) voor hartritmevariabiliteit. Tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van het Health Effect Institute in 2015 is door het RIVM contact gezocht met Dr. Ed Avols en Dr. Neelakshi Pagina 49 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

Hudda, beiden betrokken bij onderzoek rondom Los Angeles Airport. Zij waren bezig met voorbereidingen van een pilotstudy rondom de luchthaven waarvan de start in de loop van 2015 was voorzien. De pilotstudy betreft een onderzoek onder 22 niet-rokende, volwassen astmapatiënten die op twee verschillende locaties (waarvan één gelegen is onder de aanvliegroutes en één buiten de aanvliegroutes ligt) gedurende twee uur wandelen volgens een voorop vastgelegde route en waarbij tegelijkertijd de ultrafijnstofblootstelling wordt gemeten. Na twee uur worden longfunctie, uitgeademd NO (ontstekingsmarker) bepaald en bloed afgenomen. Opvallend is dat er geen cardiovasculaire uitkomstmaten zijn meegenomen in het ontwerp, terwijl op basis van gepubliceerd onderzoek duidelijk is dat er bij afwezigheid van nadelige effecten in de longen of luchtwegen er wel nadelige (zij het reversibel) effecten op hart en bloedvaten zijn vastgesteld. 4.3

Relatie met eerdere bevindingen uit onderzoeken rondom Schiphol De Gezondheidskundige Evaluatie Schiphol (GES) startte begin jaren ’90 in het kader van de integrale Milieu Effect Rapportage Schiphol in opdracht van de Ministeries van VenW, VROM en VWS. Destijds werd gesignaleerd dat luchtwegaandoeningen een onderwerp van zorg onder de bevolking vormden (Staatsen et al., 1993). Anderzijds waren er toen geen redenen om te veronderstellen dat de emissies van het vliegverkeer nadelige gezondheidseffecten op de luchtwegen zou kunnen veroorzaken. Deze conclusie was gebaseerd op de uitkomsten van literatuuronderzoek en op basis van informatie over de bijdrage van de luchtvaart aan de luchtverontreiniging in de directe omgeving van de luchthaven. Kanttekening hierbij is dat toen voor deeltjesvormige luchtverontreiniging alleen informatie over de concentraties zwarte rook en PAK in de omgeving van Schiphol beschikbaar was. Over de concentraties PM10, PM2,5 of ultrafijnstof die afkomstig was van vliegtuigen was destijds geen informatie bekend. Naar aanleiding van publiciteit over mogelijk nadelige effecten van vliegverkeer op de luchtwegen en daaropvolgende Kamervragen is in 1997 in opdracht van de Minister van VWS een aanvullend gezondheidskundig onderzoek onder basisschoolkinderen uitgevoerd (Van Vliet et al., 1999).

Vanwege terugkerende bezorgdheid over de mogelijke gezondheidseffecten door luchtverontreiniging is er ook voor gekozen luchtwegaandoeningen als indicator in het monitoringprogramma van GES op te nemen. Met het monitoringsprogramma GES werd de ontwikkeling in kaart gebracht van de milieubelasting en indicatoren van gezondheid en beleving van omwonenden in de regio Schiphol in de periode 1995-2005 (Houthuijs en van Wiechen, 2006). De belangrijkste bevindingen uit het onderzoek naar de effecten van luchtverontreiniging rond Schiphol zijn beschreven in bijlage 1. In een overzicht over de resultaten van de GES werd geconcludeerd dat de verschillende deelonderzoeken (onderzoek onder basisschoolkinderen in 1998, vragenlijstonderzoeken in 2002 en 2005, onderzoek met bestaande gezondheidsregistraties, zoals apotheekgegevens over 2000-2004 en ziekenhuisopnamen uit de periode 1995-2004) geen Pagina 50 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

aanwijzingen voor een relatie tussen luchtverontreiniging van vliegverkeer en luchtwegaandoeningen opleverden (Houthuijs en van Wiechen, 2006). De bijdrage van het vliegverkeer en -activiteiten op Schiphol aan de lokale luchtverontreiniging leek destijds te gering (maximaal enkele procenten ) om het risico op luchtwegaandoeningen zodanig te verhogen dat dit verhoogd risico kon worden gedetecteerd. Deze conclusies uit 2006 waren indertijd in lijn met de conclusies die de Gezondheidsraad al in 1999 over de luchtverontreiniging rond grote luchthavens formuleerde. De niveaus van luchtverontreiniging rond grote luchthavens komen overeen met die van stedelijke gebieden en vinden hun oorzaak vooral in de uitstoot door het wegverkeer. Bij dergelijke concentraties zijn effecten op de gezondheid te verwachten, ook wanneer de concentraties onder de officiële richtwaarden blijven. Er werden in het onderzoek van de Gezondheidsraad destijds geen aanwijzingen gevonden dat, vergeleken met andere stedelijke gebieden, de luchtverontreiniging in de omgeving van een luchthaven een extra gezondheidsrisico met zich meebrengt. Aan de blootstelling aan ultrafijne deeltjes is in de GES nooit aandacht geschonken, omdat mogelijke gezondheidsrisico’s van ultrafijne deeltjes in relatie tot vliegverkeer ten tijde van dit programma nog onbekend waren.

Kwantitatieve gegevens over de luchtkwaliteit (PM10, NO2) in een groter gebied rond Schiphol waren indertijd op adresniveau ook nauwelijks voorhanden. Destijds zijn daarom in de gezondheidsonderzoeken andere blootstellingsindicatoren, zoals afstand tot de luchthaven, gebruikt. Hierbij kon niet voor de (grotere) blootstelling aan luchtverontreiniging die afkomstig was van het wegverkeer worden gecorrigeerd, waardoor de bevindingen over de gevolgen van de luchtverontreinigingsbijdrage van vliegverkeer, in het licht van de huidige kennis, een beperkte zeggingskracht hebben. Een uitzondering hierop was het onderzoek bij basisschoolkinderen (Van Vliet et al., 1999). Hierin werd in zijn algemeen geen verband tussen de verschillende blootstellingsmaten (gemeten en gemodelleerde luchtverontreiniging in en nabij de scholen, het woonadres van het kind, of de afstand van de school of het woonadres tot Schiphol) en gemeten gezondheidsindicatoren gevonden. In de GES is de blootstelling aan luchtverontreiniging gerelateerd aan mogelijke effecten op luchtwegaandoeningen en niet aan mogelijke effecten op aandoeningen van het hart- en vaatstelsel. Deze laatste aandoeningen werden in het programma alleen in relatie tot de blootstelling aan vliegtuiggeluid onderzocht.

In het licht van de huidige kennis over de mogelijke effecten van (ultra)fijnstof zou het in het kader van de GES zinvol zijn geweest om ook naar mogelijke effecten van luchtverontreiniging op het hart- en vaatstelsel te kijken. Maar ook dan zou de zeggingskracht maar beperkt zijn geweest gezien de tekortkomingen in de blootstellingskarakterisering. 4.4

Betekenis van de gemeten ultrafijnstof niveaus voor de blootstelling en gezondheid In hoofdstuk 3 van dit rapport is beschreven hoe op basis van de uitgevoerde metingen en de modelberekeningen een indruk is verkregen van de blootstelling aan ultrafijnstof rondom de luchthaven. Op basis Pagina 51 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

van de windroosgegevens en de wetenschappelijke literatuur op het gebied van gezondheidseffecten door kortdurende, verhoogde blootstelling kan niet worden uitgesloten dat ook rondom Schiphol sprake kan zijn van nadelige gezondheidseffecten door emissies afkomstig van Schiphol. De omvang (dan wel de afwezigheid) van deze gezondheidseffecten valt nu echter niet te bepalen omdat de literatuur op het gebied van acute effecten nog onvoldoende eenduidig is. Op basis van de modelberekeningen kan eveneens niet worden uitgesloten dat de bijdrage van de luchthaven aan de jaargemiddeldehoeveelheden ultrafijnstof leidt tot gezondheidseffecten. De Gezondheidsraad concludeerde in 1999 dat de niveaus van luchtverontreiniging rond grote luchthavens overeen komen met die van stedelijke gebieden en dat bij dergelijke concentraties effecten op de gezondheid zijn te verwachten. Over de totale hoeveelheden ultrafijnstof in de woonkernen rondom Schiphol is nu weinig informatie beschikbaar, alleen over de gemodelleerde bijdrage door Schiphol. Dit maakt een vergelijking van de niveaus rondom Schiphol met andere, verstedelijkte, gebieden lastig. In hoeverre de bijdrage van ultrafijnstof van de luchthaven hierin een extra risico vormt, kan op basis van de literatuur niet worden aangegeven; er zijn immers geen studies beschikbaar die de situatie rondom een luchthaven hebben onderzocht.

In tegenstelling tot eerdere bevindingen, namelijk dat vooral de aan wegverkeer gerelateerde componenten verhoogd waren en dat de bijdrage van Schiphol zich beperkte tot enkele procenten (zie Bijlage 4), lijkt er op basis van de modelberekeningen voor ultrafijnstof een bijdrage te zijn van enkele tientallen procenten op de achtergrondniveaus. Dit is een wezenlijk ander beeld dan eerder over de luchtkwaliteit rondom Schiphol is beschreven. Of er sprake is van een relatie met gezondheid kan slechts met nieuw onderzoek beantwoord worden. 4.5

Slotbeschouwing Op basis van de wetenschappelijke literatuur kunnen nadelige gezondheidseffecten door ultrafijnstof na kortdurende, verhoogde, dan wel langdurige blootstelling niet worden uitgesloten gezien de gemeten concentraties en de geschatte bijdragen in de omgeving van Schiphol. Literatuur over de mogelijke nadelige effecten door langdurige blootstelling aan ultrafijne deeltjes is nagenoeg afwezig (en absent als het gaat om ultrafijnstof van vliegvelden dan wel vliegtuigen). Het is daarom niet mogelijk de invloed op de gezondheid van omwonenden betrouwbaar te kwantificeren. Milieudefensie heeft in 2014 wel een schatting gemaakt van het aantal maanden levensverlies door ultrafijnstof die afkomstige was van Schiphol op basis van een meetcampagne van TNO (Milieudefensie, 2014; Keuken et al., 2014). Daarbij is gebruikgemaakt van een concentratie-responsfunctie die is opgesteld door een panel van deskundigen. Het betreft hier geen empirisch vastgestelde relatie, maar een schatting op basis van verwachtingen van deze deskundigen. Daarmee is de basis voor deze concentratie-responsfunctie met grote onzekerheden omgeven. Milieudefensie schatte in dat, op basis van gemodelleerde niveaus ultrafijnstof, de levensduur in gebieden benedenwinds van Schiphol tot meer dan één jaar verkort kon worden. De betekenis van deze berekening is beperkt, vooral vanwege het Pagina 52 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

ontbreken van de wetenschappelijke basis van de gehanteerde concentratie-responsfunctie en het niet corrigeren voor de invloed van andere luchtverontreinigende stoffen. 4.6

Te overwegen aanbevelingen voor gezondheidskundig onderzoek Voor nieuw gezondheidsonderzoek naar zowel de effecten van kortdurende toename van ultrafijnstof (pieken) als van de effecten van langdurige blootstelling aan verhoogde hoeveelheden ultrafijnstof is een aantal zinvolle en haalbare mogelijkheden te overwegen. 

Onderzoeken naar gezondheidseffecten na kortdurende verhogingen in de uur- of dagniveaus ultrafijnstof 1. Onderzoek waarbij een beperkte groep vrijwilligers gedurende korte tijd (één tot enkele uren) benedenwinds van de gebruikte baan verblijft. Bij deze personen worden vervolgens gezondheidsmetingen verricht (longfunctie, hartritmevariabiliteit, uitgeademd NO als indicator voor ontsteking) en bloed afgenomen. Dit onderzoek kan inzicht geven in de ‘worst case’-effecten van kortdurende blootstelling aan relatief hoge niveaus. Het kan ondersteunend zijn bij de opzet van een grootschaliger gezondheidsonderzoek onder omwonenden en daarmee worden directe relaties gelegd met studies waarbij vrijwilligers zijn blootgesteld aan bijvoorbeeld dieselmotoruitstoot of aan luchtverontreiniging op andere locaties in Nederlands zoals langs drukke snelwegen. 2. Het op dagbasis volgen van de sterfte en/of ziekenhuisopnames en de ultrafijnstofniveaus (tijdserieonderzoek). Beide typen onderzoek zijn al voor geheel Nederland uitgevoerd op basis van bestaande sterfte- en ziekenhuisregistraties. Voorwaarde is dat de ultrafijnstofniveaus op uur- of dagbasis retrospectief beschikbaar zijn. Dit onderzoek kan leiden tot een duiding van de situatie omdat de uitkomsten naast andere internationale studies kunnen worden gelegd. 3.

Met klachtendagboekjes (of een meer moderne variant hiervan zoals een hiervoor ontwikkelde app) , eventueel aangevuld met eenvoudige longfunctiemetertjes, gedurende enkele maanden volgen van kleinere groepen kinderen, volwassenen of ouderen (panelstudie). Ook dit onderzoek is in het verleden in Nederland regelmatig toegepast. Het studie-design kan worden uitgebreid met additionele persoonlijke metingen van hartfunctie. Het onderzoek geeft inzicht in de daadwerkelijke relatie tussen het optreden van (luchtweg)klachten en dagelijkse schommelingen in de ultrafijnstof concentraties. 4. Toxicologisch onderzoek met verzameld ultrafijnstof (toxstudie) dan wel direct op locaties rondom Schiphol verrichten van experimenteel onderzoek, gekoppeld aan een uitvoerige chemische en fysische analyses om de bijdragen van vliegtuigemissies vast te stellen. Hiermee kan ook het verschil in schadelijkheid van ultrafijnstof dat afkomstig is van vliegverkeer en dat afkomstig is van wegverkeer inzichtelijk worden gemaakt.

Pagina 53 van 71

RIVM Rapport 2015-0110



Onderzoeken naar gezondheidseffecten door langdurige blootstelling aan ultrafijnstof 1. Vragenlijstonderzoek onder omwonenden van Schiphol. In de vragenlijst worden vragen gesteld over de gezondheid van de deelnemer. Deze informatie kan gerelateerd worden aan de langetermijnmodellering van de Schiphol-bijdrage. Aanname is hierbij dat de verdeling in 2015 van de bijdrage representatief is voor een langere periode in het verleden. Punt van aandacht is dat in 2016 de GGD-Gezondheidsmonitor voor volwassenen en ouderen wordt uitgezet; bezien zou kunnen worden of er bij de steekproeftrekking rekening kan worden gehouden met de ultrafijnstofcontouren. 2. CBS-sterftestatistieken koppelen aan de ultrafijnstofbijdrage. Voor geheel Nederland is dat recent gedaan voor PM10 en NO2. Hierbij worden sterftegegevens uit bestaande registraties van het CBS op adresniveau gekoppeld aan gemodelleerde luchtverontreiniging op het adres. Hiermee kan achterhaald worden of de kans op vroegtijdig overlijden verhoogd is in omgevingen met relatief hogere luchtverontreinigingsniveaus. De methodiek zou ook apart voor de regio-Schiphol kunnen worden gedaan in relatie tot ultrafijnstof. Ook hiervoor geldt de aanname dat de huidige contouren representatief zijn voor een langere periode. 3.

Momenteel worden de mogelijkheden geëvalueerd om ditzelfde ontwerp ook voor medicijngebruik en geboortegewicht te kunnen doen, waarbij gebruik wordt gemaakt van registratiesystemen van ziekenhuisopnames en geboortegewichten op basis van het woonadres. 4. Gebruikmaken van gegevens die in lopende studies worden verzameld. Van de deelnemers aan deze studies is meestal het woonadres of postcode bij de onderzoekers bekend. Koppeling met ultrafijnstofbijdrage op het woonadres kan dan mogelijke invloeden van deze bijdrage op gezondheidsuitkomsten aan het licht brengen. Geïnventariseerd zou moeten worden of er voldoende deelnemers aan reeds lopende studies in het gebied woonachtig zijn om zinvol gebruik te kunnen maken van gezondheidsdata om een relatie met ultrafijnstof te onderzoeken. 5. Het wordt niet zinvol geacht om met onderzoek dat in het kader van de Gezondheidskundige Evaluatie Schiphol eerder rond Schiphol is uitgevoerd nieuwe statistische analyse met blootstellinggegevens over ultrafijnstof uit 2015 uit te voeren.

NB. Allereerst heeft de opening van de Polderbaan in 2003 geleid tot een verandering van het ruimtelijk patroon van ultrafijnstofblootstelling. Daarnaast is het aannemelijk dat de emissies van vliegtuigen in de loop van de tijd zijn veranderd. Recente informatie over de blootstelling aan ultrafijnstof is daarmee naar allerwaarschijnlijkheid niet representatief voor de blootstelling ten tijde van de eerder uitgevoerde studies die vijftien tot twintig jaar geleden zijn uitgevoerd. Daarnaast geldt dat de onderzoeken in het kader van het GES-monitoringsprogramma zich primair op de blootstelling op vliegtuiggeluid richtten. De onderzoeken op basis van bestaande gezondheidsregistraties (ziekenhuisopnamen en medicatiegebruik) maakten gebruik van informatie per 4-positiepostPagina 54 van 71

RIVM Rapport 2015-0110

codegebied. Voor vliegtuiggeluid is deze benadering geschikt. Echter, met deze onderzoeksopzet kan maar in beperkte mate gebruik worden gemaakt van de variatie in blootstelling aan ultrafijnstof rond Schiphol, omdat geen rekening kan worden gehouden met de variatie van blootstelling binnen postcodegebieden. Onderzoek waarmee de relatie tussen blootstelling aan ultrafijnstof en gezondheid op woonadres in plaats van op postcodeniveau kan worden onderzocht, heeft meer zeggingskracht. Inmiddels is het mogelijk met een aantal gezondheidsregistraties (zoals sterfte, medicatiegebruik) – onder strikte voorwaarden – onderzoek te verrichten waarbij koppeling op woonadres van blootstelling en (niet tot persoon herleidbare) informatie over gezondheid mogelijk is. Deze nieuwere onderzoekmethodiek verdient de voorkeur boven het opnieuw analyseren van eerder verzamelde gegevens uit gezondheidsregistratiesystemen, uit oogpunt van zowel de zeggingskracht van de gehanteerde onderzoeksopzet als de representativiteit van de recente informatie over de blootstelling aan ultrafijnstof voor in het verleden verzamelde gegevens. Verbetering blootstellingsgegevens Ten behoeve van alle onderzoekopzetten zouden de huidige ultrafijnmetingen moeten worden geïntensiveerd.

Vanwege het tijdelijke en ruimtelijke patroon van ultrafijnstof (afwijkend van PM10, PM2,5 en NO2) is het van essentieel belang dat er fijnmaziger gemeten zal worden. Enerzijds is dit van belang om de huidige modelberekeningen te valideren en daarmee ook de retrospectieve blootstellingen te verbeteren, anderzijds zullen de studies naar acute effecten gepaard moeten gaan met daadwerkelijke uur- of dagwaarden ultrafijnstof. Voor de situatie rond Schiphol zien we de volgende twee verdiepende onderzoeken als het meest wenselijk:  Onderzoek naar acute gezondheidseffecten na kortdurende blootstelling. Dit kan een relatief eenvoudig onderzoek zijn waarbij bijvoorbeeld een beperkte groep mensen meerdere malen gedurende korte tijd (één tot enkele uren) benedenwinds van een in gebruik zijnde baan wordt blootgesteld en simultaan verschillende gezondheidsparameters worden gemonitord (een vergelijkbare studie vindt momenteel plaats rondom de luchthaven van Los Angeles).  Onderzoek naar gezondheidseffecten door langdurige blootstelling. Dit kan bijvoorbeeld door sterftestatistieken en informatie over medicijngebruik van het CBS te koppelen aan de ultrafijnstofbijdrage op adresniveau (een soortgelijke studie, maar dan voor fijnstof en stikstofdioxide, is in 2015 door het RIVM gerapporteerd, dit betrof meer dan 3.000.000 adressen in heel Nederland).