Rapport RIVM - Gezondheidseffecten van ultrafijn stof van vliegverkeer rond Schiphol.pdf

Gezondheidseffecten van ultrafijn stof van vliegverkeer rond Schiphol Integraal rapport

RIVM-rapport 2022-0069 N. Janssen | D. Houthuijs | A. Dusseldorp

Gezondheidseffecten van ultrafijn stof van vliegverkeer rond Schiphol Integraal rapport

RIVM-rapport 2022-0069

RIVM-rapport 2022-0069

Colofon

© RIVM 2022 Delen uit deze publicatie mogen worden overgenomen op voorwaarde van bronvermelding: Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), de titel van de publicatie en het jaar van uitgave. Het RIVM hecht veel waarde aan toegankelijkheid van zijn producten. Op dit moment is het echter nog niet mogelijk om dit document volledig toegankelijk aan te bieden. Als een onderdeel niet toegankelijk is, wordt dit vermeld. Zie ook www.rivm.nl/toegankelijkheid. DOI 10.21945/RIVM-2022-0069 N.A.H. Janssen (auteur), RIVM D. Houthuijs (auteur), RIVM A. Dusseldorp (auteur), RIVM Contact: Nicole A.H.Janssen Duurzaamheid, Milieu en Gezondheid\Milieukwaliteit en Gezondheid info@rivm.nl Dit onderzoek is verricht in opdracht van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, in het kader van het onderzoeksprogramma ‘Gezondheidsrisico’s ultrafijn stof rond Schiphol’.

Dit is een uitgave van: Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu Postbus 1 | 3720 BA Bilthoven Nederland www.rivm.nl Pagina 2 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Publiekssamenvatting

Gezondheidseffecten van ultrafijn stof van vliegverkeer rond Schiphol Vliegtuigen stoten ultrafijn stof uit. Dit zijn zeer kleine deeltjes fijn stof in de lucht (kleiner dan 0,1 micrometer). Mensen die in de buurt van Schiphol wonen staan regelmatig bloot aan hogere concentraties ultrafijn stof van vliegtuigen. Het RIVM heeft onderzocht wat de gezondheidseffecten zijn als mensen korte en langere tijd ultrafijn stof inademen. Langdurige blootstelling aan ultrafijn stof van vliegverkeer heeft mogelijk effect op het hart- en vaatstelsel. In gebieden met hoge concentraties zijn bijvoorbeeld meer mensen medicijnen tegen hartaandoeningen gaan gebruiken dan in gebieden met lage concentraties. Verder heeft blootstelling aan ultrafijn stof bij zwangeren mogelijk een nadelig effect op de ontwikkeling van ongeboren kinderen. We spreken van mogelijk omdat er te veel onzeker is om definitief te kunnen concluderen dat er een oorzakelijk verband is. Er zijn geen aanwijzingen dat langdurige blootstelling aan ultrafijn stof van vliegverkeer de oorzaak is van aandoeningen aan de luchtwegen. Wel kan een korte blootstelling bestaande aandoeningen aan de luchtwegen verergeren. Zo bleek dat op dagen met hoge concentraties kinderen meer klachten hebben aan de luchtwegen, zoals kortademigheid en piepende ademhaling.

Het RIVM heeft in dit onderzoek gekeken naar effecten op: hart- en vaatstelsel, geboorte, luchtwegen, zenuwstelsel, diabetes en algemene gezondheid (waaronder sterfte). Er is niet genoeg wetenschappelijk bewijs dat blootstelling aan ultrafijn stof van vliegverkeer effect heeft op het zenuwstelsel of diabetes veroorzaakt. Niet genoeg bewijs betekent dat de resultaten van de deelonderzoeken van deze studie elkaar tegenspreken of niet duidelijk zijn. Ook zijn er weinig andere studies gedaan. Met uitzondering van een mogelijk effect op sterfte aan hartritmestoornis, zijn er geen aanwijzingen dat mensen eerder overlijden als zij jarenlang aan ultrafijn stof van vliegverkeer blootstaan. Het is wereldwijd voor het eerst dat er zo’n uitgebreide studie is gedaan naar mogelijke gezondheidseffecten van ultrafijn stof van vliegtuigen. De resultaten versterken eerdere conclusies van de Gezondheidsraad en vergroten het inzicht in de mogelijke effecten van ultrafijn stof op de gezondheid. Onderzoek bij andere grote (internationale) vliegvelden is nodig om de conclusies verder te verstevigen. Kernwoorden: UFP, vliegtuigen, ultrafijn stof, blootstelling, gezondheid, langetermijnblootstelling, kortetermijnblootstelling

Pagina 3 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Pagina 4 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Synopsis

Health effects of ultrafine particles from air traffic around Schiphol Aircraft emit ultrafine particles. These are very fine particles in the air (smaller than 0.1 micrometre). People who live in the vicinity of Amsterdam Airport Schiphol are regularly exposed to higher concentrations of ultrafine particles from air traffic. RIVM has investigated the health effects of short-term and long-term exposure to ultrafine particles. Long-term exposure to ultrafine particles emitted by air traffic may possibly have an effect on the cardiovascular system. For example, more people have started taking medication for heart disease in areas with high concentrations of ultrafine particles than in areas with low concentrations. Furthermore, exposure of pregnant women to ultrafine particles may possibly have a detrimental effect on the development of unborn children. We speak of possibly because there is too much uncertainty to conclude that there is a causal relation. There are no indications that long-term exposure to ultrafine particles from air traffic can cause respiratory diseases. However, short-term exposure can temporarily aggravate existing respiratory diseases. It was found that children suffer from more respiratory symptoms, such as shortness of breath and wheezing, on days with high concentrations of ultrafine particles.

In its latest study, RIVM examined the effects on the cardiovascular system, childbirth, the respiratory tract, the nervous system, diabetes and general health (including mortality). There is insufficient scientific evidence to suggest that exposure to ultrafine particles from air traffic has an impact on the nervous system or causes diabetes. ‘Insufficient evidence’ means that the results of the sub-studies of this study are either contradictory or unclear and that an insufficient number of other studies has been carried out. With the exception of a possible effect on death from arrhythmia, there are no indications that people die sooner if they are exposed to ultrafine particles from air traffic over many years. This is the first time that such an extensive study has been carried out into the potential health effects of ultrafine particles from air traffic. The results reinforce previous conclusions reached by the Health Council of the Netherlands. As such, they increase the level of understanding of the possible effects of ultrafine particles on human health. To bolster these conclusions further, studies need to be carried out at other major international airports. Keywords: UFP, aircraft, ultrafine particles, exposure, health, long-term exposure, short-term exposure

Pagina 5 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Pagina 6 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Dit rapport is gebaseerd op de volgende drie deelrapporten: RIVM Rapport 2019-0074. Metingen en berekeningen van ultrafijn stof van vliegverkeer rond Schiphol voor onderzoek naar de gezondheid van omwonenden. Voogt M., Zandveld P., Wesseling J., Janssen N. RIVM Rapport 2019-0084. Onderzoek naar de gezondheidseffecten van kortdurende blootstelling aan ultrafijn stof rond Schiphol. Janssen N.A.H., Lammers M., Maitland-van der Zee A.H., van der Zee S., Keuken R., Blom, M. van den Bulk, P., van Dinther D., Hoek G., Kamstra K., Meliefste K., Oldenwening M., Boere A.J.F., Cassee F.R., Fischer P.H., Gerlofs-Nijland M.E., Houthuijs D. RIVM Rapport 2022-0068. Effects of long-term exposure to ultrafine particles from aviation around Schiphol Airport. Janssen N.A.H., Hoekstra J., Houthuijs D. Jacobs J., Nicolaie A., Strak M.

Pagina 7 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Pagina 8 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Inhoudsopgave Samenvatting — 11 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Inleiding — 19 Aanleiding voor het onderzoeksprogramma — 19 Doel en vraagstellingen — 19 Waar bestaat het onderzoeksprogramma uit? — 20 Reikwijdte van het onderzoeksprogramma — 23 Samenwerking — 23 Over dit integrale rapport — 23

2. 2.1 2.2

De blootstelling aan ultrafijn stof in kaart — 25 Metingen in de studie naar kortdurende blootstelling — 25 Rekenmodel in de studie naar langdurige blootstelling — 26

3.

Opzet en resultaten per deelstudie, kortdurende blootstelling — 29 Gezondheidseffecten van kortdurende blootstelling — 29 Gezondheidseffecten van kortdurende verhoogde blootstelling samengevat — 33

3.1 3.2 4. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Gezondheidseffecten van langdurige blootstelling — 37 Algemene aspecten van de studie naar langdurige blootstelling — 37 UFP-concentraties — 40 Beoordeling van de resultaten — 44 Sterfte — 45 Medicijngebruik — 47 Geboorte-uitkomsten — 50 Gezondheidsmonitor — 52 Effecten van langdurige blootstelling samengevat — 54

5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9

Integrale conclusie en beschouwing — 57 Algemene gezondheid (sterfte en ervaren gezondheid) — 57 Ademhalingsstelsel (respiratoir) — 58 Hartvaatstelsel (cardiovasculair) — 59 Stofwisseling (metabool) — 59 Zenuwstelsel (neurologisch) — 60 Geboorte-uitkomsten — 61 Duiding — 62 Slotconclusie — 63 Aanbevelingen voor nader onderzoek — 65

6.

Literatuur — 67 Bijlage A Gemiddelde UFP-concentratie per wijk — 71 Bijlage B Overzicht primaire en secundaire eindpunten per deelstudie — 72 Bijlage C Langetermijnstudie samengevat — 73

Pagina 9 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Bijlage D Criteria Gezondheidsraad voor de classificatie van een oorzakelijk verband — 75

Pagina 10 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Samenvatting

Het RIVM heeft in opdracht van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat een integraal onderzoeksprogramma uitgevoerd naar de gezondheidsrisico’s van ultrafijn stof rond de luchthaven Schiphol. In het programma zijn zowel gezondheidseffecten van kortdurende als van langdurige blootstelling aan ultrafijn stof van vliegverkeer onderzocht. Ultrafijn stof bestaat uit deeltjes kleiner dan 100 nanometer. In het vervolg van deze samenvatting gebruiken we voor ultrafijn stof de afkorting UFP (Ultra Fine Particles). Er is onderzoek gedaan naar zes typen gezondheidseffecten: hart- en vaatstelsel (cardiovasculaire effecten), ademhalingsstelsel (respiratoire effecten), stofwisseling (metabole effecten), geboorte-uitkomsten, zenuwstelsel (waaronder psychische gezondheid) en algemene gezondheid (waaronder totale sterfte). De hoofdconclusies per type gezondheidseffect zijn in onderstaande figuur weergegeven. Daarna beschrijven we het onderzoeksprogramma, de aanpak van de deelstudies en de resultaten in meer detail. Overzicht van de resultaten van het onderzoeksprogramma

Pagina 11 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Doel van het programma Het meerjarig onderzoeksprogramma heeft tot doel inzicht te verkrijgen in de mogelijk nadelige gezondheidseffecten van UFP rondom de luchthaven Schiphol. De onderzoeksvragen daarbij zijn: 1. Wat zijn de langetermijnconcentraties van UFP van vliegverkeer in de omgeving van Schiphol? 2. Wat zijn de gezondheidseffecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer? 3. A. Wat zijn de gezondheidseffecten van kortdurende verhoogde UFP-blootstelling in het algemeen en UFP van vliegverkeer in het bijzonder? B. Hoe verhouden de effecten van UFP van vliegverkeer zich tot de effecten van UFP van andere bronnen (met name het wegverkeer). Onderdelen van het onderzoeksprogramma Om meer inzicht te krijgen in de (acute) effecten van kortdurende verhogingen van de UFP-concentratie (enkele uren tot enkele dagen) zijn drie deelstudies uitgevoerd: 1. Een studie met 191 basisschoolkinderen in woonkernen nabij Schiphol (panelstudie). 2. Een studie met 21 gezonde volwassenen direct naast Schiphol (vrijwilligersstudie). 3. Een laboratoriumstudie met longcellen met verzameld UFP (toxicologische studie). Deze studies zijn uitgevoerd tussen december 2017 en februari 2019.

Om de effecten van langdurige blootstelling (een maand tot 5 jaar) aan UFP van vliegverkeer op de gezondheid in kaart te brengen, zijn vier deelstudies uitgevoerd onder volwassenen en/of kinderen uit 31 gemeenten rondom Schiphol: 1. Cohortonderzoek naar sterfte: een onderzoek waarin een groep mensen (cohort) gevolgd wordt in de tijd. 2. Onderzoek naar geboorte-uitkomsten (zoals laag geboortegewicht en vroeggeboorte). 3. Cohortonderzoek naar het gebruik van medicijnen als maat voor specifieke aandoeningen: een onderzoek waarin het medicijngebruik van een groep mensen wordt gevolgd in de tijd. 4. Gezondheidsmonitor: Vragenlijstonderzoek naar gezondheid en leefstijlfactoren. De eerste drie deelstudies zijn uitgevoerd met bestaande gegevens in de registratie van het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS). Voor de vierde deelstudie is informatie gebruikt uit de reguliere Gezondheidsmonitor van GGD’en (Gezondheidsmonitor Volwassenen en Ouderen 2012 en 2016, GGD’en, CBS en RIVM). Er is gekeken naar data uit de periode 2006-2019 of een deel daarvan, afhankelijk van de deelstudie. Dit rapport De studies uit het onderzoeksprogramma zijn afzonderlijk gerapporteerd (Voogt et al., 2019, Janssen et al., 2019 en Janssen et al., 2022). Dit rapport vat de studies samen en geeft conclusies over het gehele Pagina 12 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

onderzoeksprogramma. Voor de uitgebreide beschrijvingen van de onderzoeksopzetten en statistische analyses verwijzen we naar de onderliggende rapporten. Algemene opzet onderzoek gezondheidseffecten In dit onderzoeksprogramma is gekeken naar de (acute) effecten van kortdurende verhogingen van de UFP-concentratie (enkele uren tot enkele dagen) en naar de effecten van langdurige blootstelling (een maand tot 5 jaar) aan UFP van vliegverkeer op de gezondheid. Er is gekeken naar zes typen gezondheidseffecten: op het ademhalingsstelsel (respiratoire effecten), effecten op hart- en vaatstelsel (cardiovasculaire effecten), metabole effecten, geboorteuitkomsten, effecten op het zenuwstelsel (waaronder psychische gezondheid), en algemene gezondheid (waaronder totale sterfte). De conclusies per type gezondheidseffect (samengevat in tabel 1) zijn gebaseerd op de resultaten van de acute studie, 52 gezondheidseindpunten uit de langetermijnstudie, bevindingen uit de wetenschappelijke literatuur, en de conclusies van de Gezondheidsraad uit 2021 (zie Figuur 1). Van tevoren is bepaald voor welke gezondheidseindpunten uit de langetermijnstudie de resultaten het zwaarst wegen in de interpretatie. Dit noemen we primaire eindpunten. Hiervoor zijn eindpunten geselecteerd die het meest zijn bestudeerd in relatie tot fijn stof en ook voor de deelstudies het meest betrouwbaar bepaald konden worden.

De resultaten van de andere, secundaire, eindpunten zijn ondersteunend of verkennend gebruikt. In bijlage B staat een overzicht van alle eindpunten. De onderdelen van het onderzoeksprogramma zijn schematisch weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1 Het onderzoeksprogramma in een oogopslag.

Pagina 13 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Bepalen van de blootstelling Voor dit onderzoeksprogramma is de blootstelling als volgt in kaart gebracht: - In de studie naar de effecten van kortdurende verhoogde blootstelling aan UFP zijn metingen uitgevoerd van de UFPconcentratie op locatie. Op grond van de deeltjesgrootteverdeling is vervolgens een schatting gemaakt van de bijdrage van het wegverkeer en van het vliegverkeer. - In de studie naar de effecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer is uitsluitend een rekenmodel gebruikt. Daarmee is de blootstelling aan UFP afkomstig van het vliegverkeer geschat op alle woonadressen in het gebied. Het rekenmodel is uitgebreid vergeleken met metingen op tien locaties rond Schiphol. Daaruit bleek dat het rekenmodel geschikt is voor de toepassing in de langetermijnstudie. Resultaten Effecten van kortdurende verhoogde blootstelling De studies uit het onderzoeksprogramma geven een samenhangend beeld dat kortdurende hoge blootstelling aan UFP zoals die in de regio Schiphol voorkomt, kan leiden tot effecten op de luchtwegen van zowel kinderen als volwassenen. Zo bleek bijvoorbeeld dat op dagen met hoge UFP-concentraties kinderen meer klachten hebben aan de luchtwegen, zoals kortademigheid en piepende ademhaling. Bij volwassenen zijn er bovendien aanwijzingen gevonden voor effecten op de hartfunctie.

Er zijn geen aanwijzingen gevonden dat UFP afkomstig van vliegverkeer schadelijker is dan UFP afkomstig van wegverkeer. Effecten van langdurige blootstelling Per deelstudie is voor elk individueel gezondheidseindpunt beoordeeld of er aanwijzingen waren voor een hoger risico bij hogere UFPblootstelling. In de beoordeling is gekeken naar het patroon in de resultaten van het hoofdmodel en een reeks gevoeligheidsanalyses. Hierbij was de samenhang tussen de resultaten belangrijker dan een op zichzelf staande statistisch significante bevinding. Hieronder staan de uitkomsten samengevat per type effect (ademhalingsstelsel, hart- en vaatstelsel, geboorte-uitkomsten, zenuwstelsel en psychische gezondheid, stofwisseling en algemene gezondheid). In bijlage C staan deze in tabelvorm. • •

Ademhalingsstelsel Geen van de bestudeerde aandoeningen aan het ademhalingsstelsel hing samen met UFP van vliegverkeer. Hart- en vaatstelsel Er was een waarschijnlijk verband met het starten van medicijngebruik voor hartaandoeningen (incidentie). Voor de andere primaire eindpunten (sterfte door hart- en vaatziekten en hoge bloeddruk) werd geen verband gevonden. Bij de secundaire eindpunten was er een waarschijnlijk verband met de sterfte aan hartritmestoornissen. Er was verder een duidelijk verband met een aantal in de gezondheidsmonitor onderzochte maten: hartaanval en (medicijngebruik voor) hoge bloeddruk. Daarnaast was er een mogelijk verband met medicijngebruik voor

Pagina 14 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

•

•

•

•

hartaandoeningen (prevalentie) en met beroerte (eveneens gebaseerd op data uit de Gezondheidsmonitor). Geboorte-uitkomsten Bij de primaire eindpunten is er een mogelijk verband tussen blootstelling aan UFP van vliegverkeer tijdens de zwangerschap en vroeggeboorte en ‘klein voor zwangerschapsduur’. Bij de secundaire eindpunten werd het verband met aangeboren afwijkingen als waarschijnlijk beoordeeld. Voor laag geboortegewicht en de Apgar-score werd geen verband gevonden. Zenuwstelsel Neurodegeneratieve aandoeningen (Parkinson, Alzheimer, dementie) Voor deze aandoeningen waren de resultaten moeilijk te duiden. De sterfte aan neurodegeneratieve aandoeningen totaal (en ook dementie als aparte categorie) was lager bij hogere langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer (een omgekeerd verband). Het gebruik van medicijnen voor dementie hing duidelijk samen met de blootstelling aan UFP van vliegverkeer, het medicijngebruik voor Parkinson niet. Voor de sterfte aan Alzheimer (een secundair eindpunt) werd een mogelijk verband gevonden. Psychische klachten Er werd geen verband gevonden met ernstige psychische stress of het gebruik van antidepressiva bij volwassenen. Het gebruik van medicijnen voor ADHD en antidepressiva was lager onder jongeren bij hogere UFP-blootstelling (een omgekeerd verband).

Metabool (diabetes) We zagen geen verband met het starten van medicijngebruik voor diabetes. Binnen de populatie deelnemers aan de gezondheidsmonitor, waar diabetes als secundaire uitkomst is geanalyseerd, was er juist een duidelijke relatie. De relatie met sterfte aan diabetes werd als geen verband geclassificeerd. Algemene gezondheid Er werd geen verband gevonden tussen de blootstelling aan UFP van vliegverkeer en totale sterfte, sterfte rond de geboorte of een slecht ervaren gezondheid.

Beoordeling verband per type effect (acuut en langdurig samen) Zoals hierboven beschreven zijn de bevindingen van de deelstudies naar acute blootstelling en langdurige blootstelling samen bekeken en beoordeeld per type effect (algemeen, ademhalingsstelsel, hart- en vaatstelsel, metabool systeem, psychische gezondheid, zenuwstelsel en geboorte-uitkomsten). Bij deze stap werd meer gewicht gegeven aan de primaire eindpunten. Ook de internationale literatuur en de conclusies van de Gezondheidsraad uit 2021 over het bewijs voor effecten van UFP op de gezondheid is in ogenschouw genomen (zie figuur 1). Deze afwegingen hebben vervolgens geleid tot de eindconclusies per type effect. Om aan te geven hoe sterk de bewijslast is voor een oorzakelijk verband sluiten we voor effecten van langdurige blootstelling aan bij de classificatie van de Gezondheidsraad.

Pagina 15 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Hierbij maken we onderscheid tussen effecten die ‘aangetoond’, ‘waarschijnlijk’ en ‘indicatief’ zijn, waarvoor de bewijslast ‘onvoldoende’ is of waarvoor ‘geen aanwijzingen’ zijn. Voor de beoordeling van de effecten van de kortdurende blootstelling is de bewoording uit Jansen et al. (2019) aangehouden. Eindconclusies Op grond van het onderzoeksprogramma en eerder onderzoek uit de internationale literatuur komen we tot de volgende conclusies per type gezondheidseffect (samengevat in tabel 1): Tabel 1 Classificatie van de bewijskracht voor gezondheidseffecten van langdurige en kortdurende blootstelling aan UFP van vliegverkeer per type effect.

Langdurige blootstelling

Kortdurende blootstelling

Luchtwegaandoeningen

Geen aanwijzingen

Effecten gevonden

Hart- en vaatziekten

Indicatief bewijs

Aanwijzingen voor effecten

Geboorte-uitkomsten

Indicatief bewijs

n.v.t.

Neurologische effecten

Onvoldoende bewijs

n.v.t.

Stofwisseling

Onvoldoende bewijs

n.v.t.

Algemene gezondheid1

Geen aanwijzingen

n.v.t.

Hartvaatstelsel Er is indicatief bewijs dat blootstelling aan UFP van vliegverkeer leidt tot effecten op het hartvaatstelsel. Deze conclusie is gebaseerd op resultaten uit de studie naar langdurige blootstelling en de resultaten van de vrijwilligersstudie naar acute effecten. Daarnaast ondersteunen andere studies naar de korte- en langetermijneffecten van UFP (algemeen) deze bevindingen. Het bewijs is indicatief, omdat er nog te veel onzekerheid is om definitief te concluderen dat er sprake is van een oorzakelijk verband. Oftewel: er zijn aanwijzingen voor een oorzakelijk verband. Geboorte-uitkomsten Er is indicatief bewijs dat blootstelling aan UFP van vliegverkeer tijdens de zwangerschap een nadelige invloed heeft op geboorte-uitkomsten. Dit oordeel is gebaseerd op ons onderzoek en op resultaten van andere studies, waaronder een studie nabij het vliegveld van Los Angeles. Ademhalingsstelsel Er zijn geen aanwijzingen gevonden dat langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer aandoeningen van het ademhalingsstelsel veroorzaakt. Wel vonden we dat kortdurende blootstelling aan hoge UFPconcentraties bestaande luchtwegklachten kan verergeren en medicijngebruik voor deze aandoeningen kan verhogen. Zenuwstelsel en psychische gezondheid.

Er is onvoldoende bewijs voor effecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer op neurodegeneratieve aandoeningen of op de Pagina 16 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

psychische gezondheid. Er is onvoldoende informatie om te beoordelen of er al dan niet sprake is van een verband. Stofwisseling (diabetes) Er is onvoldoende bewijs voor effecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer op diabetes op basis van dit onderzoeksprogramma en de (beperkte) gegevens uit de wetenschappelijke literatuur. Algemene gezondheid Er zijn geen aanwijzingen gevonden voor een effect van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer op de totale sterfte 1, sterfte rondom de geboorte en ervaren gezondheid. Op basis van de studies naar effecten van kortdurende verhoogde blootstelling zijn er geen aanwijzingen dat de gezondheidsrisico’s van UFP afkomstig van vliegverkeer wezenlijk anders zijn dan die van UFP afkomstig van wegverkeer. In zowel de studies naar effecten van kortdurende verhoogde blootstelling als de studies naar effecten van langdurende blootstelling bleven de gevonden verbanden bestaan na correctie voor andere luchtverontreinigende stoffen (fijn stof, NO2, roet). Dit betekent dat de (mogelijke) effecten van UFP van vliegverkeer losstaan van (effecten van) blootstelling aan deze stoffen. Voor de studies naar langdurende blootstelling geldt dit ook voor blootstelling aan geluid.

(Dit is niet onderzocht in de studies naar effecten van kortdurende blootstelling.) De bevindingen vergroten het inzicht in de mogelijke gezondheidseffecten van blootstelling aan UFP, in het bijzonder van vliegverkeer. Daarnaast versterken de bevindingen eerdere conclusies van de Gezondheidsraad (2021) over de mogelijke gezondheidseffecten van UFP op het hart- en vaatstelsel en de groei en ontwikkeling van de foetus. Aanbevelingen voor nader onderzoek De studies uit het onderzoeksprogramma zijn allemaal uitgevoerd rondom Schiphol. In samenhang met eerdere studies is er indicatief bewijs van effecten op de gezondheid. Het is daarom aan te bevelen om het risico van de blootstelling aan UFP van vliegverkeer verder te onderzoeken bij meer vliegvelden met hoge UFP-blootstelling. Bij voorkeur in internationaal verband, waarbij wordt gekozen voor onderzoek bij meerdere vliegvelden en eenzelfde studie-opzet wordt gebruikt. Naast effecten op het hartvaatstelsel en geboorte-uitkomsten, zouden deze studies ook moeten kijken naar diabetes en dementie. Hoewel het bewijs voor de effecten van UFP van vliegverkeer op deze aandoeningen onvoldoende was, geven de bevindingen uit de Gezondheidsmonitor en studie naar medicijngebruik daartoe aanleiding.

1

Sterfte aan alle natuurlijke oorzaken samen. Pagina 17 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Pagina 18 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

1.

Inleiding

Dit rapport geeft een integraal beeld van de studies die zijn gedaan naar de gezondheidseffecten van ultrafijn stof rondom de luchthaven Schiphol binnen een groot meerjarig onderzoeksprogramma. In het vervolg van dit rapport gebruiken we voor ultrafijn stof de afkorting UFP (Ultra Fine Particles). 1.1

Aanleiding voor het onderzoeksprogramma Uit verkennend onderzoek naar de UFP-concentraties rondom de luchthaven Schiphol bleek dat deze concentraties verhoogd waren (Keuken et al, 2015; Bezemer et al, 2015). De betekenis hiervan voor de gezondheid van omwonenden is onduidelijk, omdat weinig bekend is over de gezondheidseffecten van UFP, in het bijzonder van vliegverkeer. Aanvullend onderzoek is nodig om beter inzicht te krijgen in de mate waarin UFP bijdraagt aan gezondheidseffecten (Bezemer et al, 2015; Janssen et al, 2016). Het RIVM heeft van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat de opdracht gekregen om een integraal onderzoeksprogramma uit te voeren naar de gezondheidsrisico’s van UFP rond Schiphol. Het programma onderzoekt verschillende gezondheidseffecten met verschillende studieopzetten. Deze aanpak is gekozen om een integrale en coherente interpretatie van de bevindingen over de mogelijke gezondheidseffecten van UFP van vliegverkeer mogelijk te maken (Janssen et al, 2016).

1.2

Doel en vraagstellingen Het doel van het meerjarig onderzoeksprogramma is inzicht te verkrijgen in de mogelijk nadelige gezondheidseffecten van UFP rondom de luchthaven Schiphol. De onderzoeksvragen daarbij zijn: 1. Wat zijn de langetermijnconcentraties van UFP van vliegverkeer in de omgeving van Schiphol? 2. Wat zijn de gezondheidseffecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer? 3. A. Wat zijn de gezondheidseffecten van kortdurende blootstelling aan UFP in het algemeen en UFP van het vliegverkeer in het bijzonder? B. Hoe verhouden de effecten van UFP van vliegverkeer zich tot de effecten van UFP afkomstig van andere bronnen (met name wegverkeer). Het programma kijkt dus zowel naar de (effecten van) langdurige blootstelling aan UFP als naar de (effecten van) kortdurende blootstelling. De langetermijnstudies (1 en 2) gaan uitsluitend over UFP afkomstig van vliegverkeer, terwijl de studie naar acute blootstelling zich ook richt op de verschillen tussen de risico’s van UFP van het vliegverkeer in vergelijking met die van UFP afkomstig van andere bronnen.

Pagina 19 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

1.3

Waar bestaat het onderzoeksprogramma uit? Om de vraagstellingen te kunnen beantwoorden, zijn verschillende studies gedaan. Hieronder staan ze kort genoemd en figuur 2 geeft een overzicht van het studiegebied met alle deelstudies. Het onderzoeksprogramma is een vervolg op een verkenning naar sterftecijfers rond Schiphol (Janssen et al., 2016). Aan sterfte gaan andere gezondheidseffecten vooraf. Daarom is in het onderzoeksprogramma een breed scala aan gezondheidseffecten bekeken, zoals aandoeningen van de luchtwegen en het hart- en vaatstelsel en geboorte-uitkomsten. Hierbij zijn verschillende onderzoeksopzetten gekozen voor een optimaal gebruik van de verzamelde gegevens en een samenhangende interpretatie van de resultaten.

1.3.1

Langetermijnconcentraties UFP van vliegverkeer in de omgeving van Schiphol Om de blootstelling aan UFP goed in kaart te brengen, is een aantal meetcampagnes uitgevoerd. De resultaten daarvan zijn gebruikt om het model te kunnen valideren waarmee de UFP-blootstelling op woonadressen is berekend. 1. Vergelijkingsmetingen tussen apparaten. 2. Een kortdurende meetcampagne naar de bijdrage van taxiënde vliegtuigen (duur ongeveer één maand). 3. Een langdurende campagne voor validatie van het model op een aantal vaste locaties in de omgeving van Schiphol (twee perioden van zes maanden).

1.3.2

Gezondheidseffecten van kortdurende verhogingen van de UFPconcentratie Om meer inzicht te krijgen in de (acute) effecten van kortdurende verhogingen van de UFP-concentratie zijn drie deelstudies uitgevoerd, met verschillende onderzoeksopzetten: 1. Een studie met 191 basisschoolkinderen in woonkernen nabij Schiphol (panelstudie), gebaseerd op blootstelling in de leefomgeving. 2. Een studie met 21 gezonde volwassenen direct naast Schiphol (vrijwilligersstudie), bij relatief hoge blootstellingen 3. Een laboratoriumstudie met longcellen met verzameld UFP (toxicologische studie). De focus van deze studies ligt op mogelijke effecten op het ademhalingsstelsel. Daarnaast zijn in de vrijwilligersstudie ook een aantal effecten op het hart- en vaatstelsel onderzocht.

1.3.3

Effecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer Om de effecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer op de gezondheid in kaart te brengen, zijn vier deelstudies gedaan onder volwassenen en/of kinderen uit 31 gemeenten rondom Schiphol: 1. Cohortonderzoek met sterftecijfers. 2. Onderzoek naar geboorte-uitkomsten (zoals laag geboortegewicht en vroeggeboorte).

Pagina 20 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

3. Cohortonderzoek met medicatiegebruik als maat voor specifieke aandoeningen. 4. Gezondheidsmonitor: Vragenlijstonderzoek naar gezondheid en leefstijlfactoren. De eerste drie deelstudies zijn gedaan met bestaande gegevens in de registratie van het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS). Voor de vierde deelstudie is informatie gebruikt uit de reguliere Gezondheidsmonitor van GGD’en (Gezondheidsmonitor Volwassenen en Ouderen 2012 en 2016, GGD’en, CBS en RIVM).

Pagina 21 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Figuur 2 Onderzoeksgebied en overzicht deelstudies. De bovenste figuur geeft het studiegebied van het onderzoek naar effecten langdurige blootstelling weer. Het vierkant in deze figuur geeft het gebied aan waarin de UFP metingen voor het rekenmodel en het onderzoek naar effecten van kortdurend blootstelling hebben plaatsgevonden. Dit gebied is in detail weergegeven in de onderste figuur.

Pagina 22 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

1.4

Reikwijdte van het onderzoeksprogramma De activiteiten in het onderzoeksprogramma richten zich primair op de beantwoording van de vraag of er een verband is tussen de blootstelling aan UFP van vliegverkeer en gezondheidseffecten, en zo ja, welke type gezondheidseffecten dit zijn. Vervolgens zal, op basis van de sterkte van de bewijslast, worden bekeken of het mogelijk is de relatie tussen de blootstelling en gezondheidseffecten kwantitatief te beschrijven. Het programma richt zich voor het grootste deel tot UFP van vliegverkeer. Onderzoek naar de gezondheidseffecten van de totale concentratie UFP of van UFP van andere specifieke bronnen (zoals wegverkeer) zou namelijk een andere opzet vergen dan voor onderzoek naar UFP van vliegverkeer. Ook is er geen model beschikbaar om voor alle jaren van de onderzoeksperiode de blootstelling aan UFP van andere bronnen in kaart te brengen. In het onderzoeksprogramma wordt rekening gehouden met blootstelling aan andere milieufactoren, zoals fijn stof en vliegtuiggeluid. De invloed van deze andere milieufactoren zelf wordt niet onderzocht. Wel is het hierdoor mogelijk om vast te stellen of het eventuele risico van UFP van vliegverkeer onafhankelijk is van de mogelijke gezondheidsrisico’s van deze andere milieufactoren.

Het programma heeft niet tot doel om gezondheidseffectenschattingen van UFP van vliegverkeer uit te voeren, dat wil zeggen de eventuele consequenties voor de omvang van het aantal gezondheidsaandoeningen en/of de kwaliteit van leven in het studiegebied door te rekenen. Ook wordt niet gekeken naar de mogelijke effecten van gecombineerde blootstelling aan UFP van vliegverkeer en andere milieufactoren samen.

1.5

Samenwerking Het onderzoeksprogramma is uitgevoerd in samenwerking met verschillende partners, onder meer TNO, Universiteit Utrecht (IRAS), Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR), Erbrink Stacks Consult (ESC), het Academisch Medisch Centrum (AMC), GGD Amsterdam en GGD Kennemerland en met medewerking van het Centraal Bureau voor de statistiek (CBS) en Perined (perinatale registratie). Een internationale wetenschappelijke adviescommissie adviseerde over de opzet en uitvoering van het programma en de interpretatie van de resultaten.

1.6

Over dit integrale rapport Dit rapport beschrijft de deelstudies op een samenhangende manier. Voor details over de methoden verwijzen we naar de afzonderlijke rapporten die over de studies zijn verschenen (Voogt et al., 2019, Janssen et al., 2019 en Janssen et al., 2022). Dit integrale rapport heeft als belangrijkste doel de resultaten van de deelstudies met elkaar te verbinden en in perspectief te zetten. Hoe verhouden de verschillende resultaten zich tot elkaar en tot de kennis uit de literatuur? Zijn er op grond van deze beschouwing eenduidige conclusies te trekken, of blijven er veel vragen over? Het rapport is bedoeld voor beleidsmakers, professionals en het geïnteresseerde publiek.

Pagina 23 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Pagina 24 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

2.

De blootstelling aan ultrafijn stof in kaart

Ultrafijn stof (Ultra Fine Particles, UFP) is het aantal zeer kleine deeltjes in de lucht (kleiner dan 100 nanometer, oftewel 0,1 micrometer, zie Figuur 3). Er zijn geen wettelijke grenswaarden of gezondheidskundige advieswaarden voor UFP. UFP draagt nauwelijks bij aan de massaconcentraties van fijn stof (PM2.5 en PM10). Daarom wordt UFP gemeten als het aantal deeltjes per volume-eenheid lucht (milliliter = cm3). Om het onderscheid tussen aantallen en massa te maken, wordt internationaal de afkorting PNC (particle number concentrations) gebruikt 2.

Figuur 3 Grootteverdeling van verschillende vormen van deeltjesvormige luchtverontreiniging in verhouding tot een menselijke haar en zandkorrel.

Voor het onderzoeksprogramma is de blootstelling als volgt in kaart gebracht: - In de studie naar de effecten van kortdurende verhoogde UFPblootstelling zijn metingen uitgevoerd van de UFP-concentratie op locatie (bij drie scholen, en in het mobiele laboratorium). Op grond van de deeltjesgrootteverdeling is vervolgens een schatting gemaakt van de bijdrage van het wegverkeer en van het vliegverkeer. - In de studie naar de effecten van langdurige blootstelling aan UFP is een rekenmodel gebruikt. Het rekenmodel is getoetst en gekalibreerd met metingen. Daarmee is de blootstelling aan UFP van vliegverkeer geschat op alle woonadressen in het gebied. 2.1

Metingen in de studie naar kortdurende blootstelling In de analyses in het onderzoek naar effecten van kortdurende verhoogde blootstelling is onderscheid gemaakt naar weg- en vliegverkeer op basis van een indeling in deeltjesgrootte.

2 Bij het meten van UFP worden vaak alle deeltjes meegeteld, ook de grotere. Deze grotere deeltjes dragen echter nauwelijks bij aan de deeltjesaantallen.

Pagina 25 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

• • •

Totaal UFP: het aantal deeltjes < 100 nm (per cm3 lucht) 3. UFP-deeltjes <20 nm: voornamelijk afkomstig van het vliegverkeer. UFP-deeltjes > 50 nm: voornamelijk afkomstig van het wegverkeer 4.

Geen van de gemeten fracties is volledig specifiek voor de veronderstelde bron, vandaar de term voornamelijk afkomstig van vliegof wegverkeer. Voor de leesbaarheid gebruiken we in het rapport ‘UFP van vliegverkeer’ of ‘UFP van wegverkeer’ als we deze fracties aanduiden. 2.2

Rekenmodel in de studie naar langdurige blootstelling Voor het onderzoek naar de gezondheidseffecten van langdurige blootstelling aan UFP van vliegverkeer is informatie nodig over de langdurige blootstelling van mensen die in de nabijheid van Schiphol wonen. Een rekenmodel maakt het mogelijk om op alle adressen in het onderzoeksgebied én met terugwerkende kracht voor eerdere kalenderjaren de jaargemiddelde bijdrage van vliegverkeer op Schiphol aan de UFP-concentratie te bepalen. Metingen kennen beperkingen: het is onmogelijk om op alle plaatsen waar mensen wonen metingen van de UFP-concentratie uit te voeren. Ook zijn de metingen erg afhankelijk van de weersomstandigheden en het baangebruik op de luchthaven, zodat over een lange periode moet worden gemeten om een representatief beeld te krijgen. In het onderzoek is in het rekenmodel gerekend met de daadwerkelijk opgetreden vliegbewegingen en meteorologische waarnemingen. Er is gebruik gemaakt van STACKS+, een in Nederland veelgebruikt rekenmodel voor vliegtuigen. In verkennende onderzoeken zijn aanbevelingen gedaan om dat model verder te verbeteren (Bezemer et al., 2015, Janssen et al., 2016). Het onderzoeksprogramma heeft deze aanbevelingen overgenomen. Dit leidde tot de volgende verbeteringen: • Taxiënde vliegtuigen zijn als bron aan het rekenmodel toegevoegd.

Toelichting: Uit metingen die binnen het onderzoeksprogramma zijn gedaan, blijkt dat taxiënde vliegtuigen de UFP-concentratie tot op de in deze campagne verst weg van de taxibaan gelegen meetlocatie (1.200 m) aanzienlijk beïnvloeden als deze benedenwinds ligt. De gemiddelde bijdrage is dan rond 20.000 deeltjes/cm3, terwijl de achtergrondconcentratie rond 10.000 deeltjes/cm3 is. Op basis hiervan is besloten om taxiënde vliegtuigen als aanvullende bron in het rekenmodel mee te nemen. • De indicatieve emissiefactoren voor UFP, zoals afgeleid uit de wetenschappelijke literatuur, zijn gebruikt: deze voldoen goed. Toelichting: In het voorgaande verkennende onderzoek is fijn stof (massa PM10) als indicatorstof gebruikt. Maar het is goed mogelijk dat voor andere indicatorstoffen dan PM10 de verhoudingen in emissiefactoren tussen de verschillende vluchtfasen meer representatief zijn voor UFP. Daarom is in het huidige onderzoek ook naar andere indicatoren gekeken: PM10, 3 Voor de toxicologische studie is een andere indeling gehanteerd (< 180 nm en onderscheid op basis van windrichting). Zie voor details paragraaf 2.6.2 van Janssen et al 2019. 4 In de panelstudie is dit afgekapt op 100 nm (dus >50 nm -100 nm), in de vrijwilligersstudie niet (> 50 nm).

Pagina 26 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

PMx, NOx, brandstof en indicatieve emissiefactoren uit de internationale literatuur. De emissiefactoren uit de literatuur bleken het beste te voldoen. Het verbeterde rekenmodel is uitgebreid vergeleken met metingen op tien locaties rond Schiphol. De rekenresultaten zijn gekalibreerd op de meetwaarden. Het rekenmodel kan voldoende onderscheid maken tussen locaties met lagere en locaties met hogere langdurige blootstelling. De gevonden samenhang tussen berekening en meting is sterk. Op grond van deze bevindingen is geconcludeerd dat het rekenmodel geschikt is voor de beoogde toepassing in het gezondheidsonderzoek. Voor details wordt verwezen naar Voogt et al., 2019. Concentratiekaarten Met het gevalideerde model zijn maandgemiddelde concentraties voor de periode 2003-2019 op zogeheten receptorpunten berekend. Op basis van de maandelijkse berekeningen kunnen kaarten van de jaargemiddelde blootstelling worden gemaakt. Het patroon van de UFPconcentraties verschilt van jaar tot jaar, omdat dit mede afhankelijk is van de meteorologische omstandigheden, het aantal vluchten en het baangebruik in een jaar. In het gezondheidsonderzoek zijn deze waarden gebruikt als blootstelling per woonadres. Om de concentraties op het woonadres te verkrijgen, zijn de gemodelleerde UFPconcentraties op de receptorpunten geïnterpoleerd naar de x-ycoördinaat van het adres.

Deze coördinaten zijn bekend van alle verblijfsobjecten die in de Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG) zijn geregistreerd. Aandeel vliegverkeer en wegverkeer Om een indruk te geven van het aandeel dat het vliegverkeer op Schiphol bijdraagt aan de UFP-concentratie in de omgeving, is de concentratie-opbouw voor de meetlocaties gedurende de meetperiode gemodelleerd met het rekenmodel (zie Figuur 4). Hoewel deze resultaten met de nodige onzekerheid gepaard gaan, geven ze een indicatie van het aandeel van het vliegverkeer aan de UFP-concentratie. Gemiddeld over de meetlocaties hebben vliegverkeer en wegverkeer op het hoofdwegennet (dus zonder de binnenstedelijke wegen) beide ongeveer 20 procent aandeel in de concentratie. De opbouw voor afzonderlijke locaties is afhankelijk van de afstand tot de lokale bronnen en de weersomstandigheden.

Pagina 27 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Figuur 4 Indicatie van de concentratieopbouw van ultrafijn stof op de meetlocaties, bepaald met het rekenmodel. _1 betreft de 1e meetperiode (augustus 2017-januari 2018), _2 de 2e meetperiode (maart-augustus 2018).

Pagina 28 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

3.

Opzet en resultaten per deelstudie, kortdurende blootstelling

3.1

Gezondheidseffecten van kortdurende blootstelling Om een beeld te krijgen van de gezondheidseffecten van kortdurende verhoogde UFP-blootstelling in het algemeen en UFP van het vliegverkeer in het bijzonder zijn drie deelstudies uitgevoerd, elk met een verschillende onderzoeksopzet. Onder kortdurende blootstelling vallen blootstellingen tot één maand (GR, 2021). In onze studies is gekeken naar blootstelling van enkele uren (vrijwilligersstudie) tot maximaal drie dagen (panelstudie). Er is bewust gekozen voor drie studies met uiteenlopende opzet (zie Tabel 2). De verschillende onderzoekstypen hebben verschillende sterke en zwakke punten en vullen elkaar daardoor aan. Door te kijken naar de consistentie van de resultaten kan met meer zekerheid een uitspraak worden gedaan over de mogelijke gezondheidseffecten van kortdurende UFP-blootstelling dan op basis van de afzonderlijke studies. De methoden en resultaten van deze studies zijn uitgebreid beschreven door Janssen et al., 2019. Tabel 2 Overzicht studies kortdurende blootstelling.

Opzet Populatie/ model Locatie blootstelling

Blootstellings duur Gezondheids eindpunten

Panelstudie Paragraaf 3.1.1

Vrijwilligersstudie Paragraaf 3.1.2

Observationele studie Basisschoolkinderen

Experimentele veldstudie Gezonde volwassenen In een mobiel laboratorium naast Schiphol.

Leefomgeving

Continu (concentraties leefomgeving) Dagelijkse longfunctie, dagboek luchtwegklachten en medicatie, NO in uitademingslucht*.

5 uur (lage tot hoge concentraties). Longfunctie NO in uitademingslucht. ECG Zuurstofsaturatie Bloeddruk Markers in urine

Toxicologische studie Paragraaf 3.1.3 Experimentele laboratoriumstudie Longcellen In laboratorium (UFP verzameld bij Schiphol en rechtstreeks uit een vliegtuigmotor). 24 uur: verschillende doseringen. Levensvatbaarheid van en schade aan cellen. Productie signaalstoffen voor acute ontstekingsreacties**.

* Verschillende voor schoolpanel en astmapanel, zie toelichting in de betreffende paragraaf. ** Cytokinen IL-6 en IL-8.

Pagina 29 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

3.1.1

Basisschoolkinderen (panelstudie), effecten op de luchtwegen Opzet Aan de studie bij kinderen deden 161 kinderen mee van drie scholen in Badhoevedorp en Aalsmeer (schoolpanel). Daarnaast deden 30 kinderen met astma mee, uit de wijdere omgeving van Schiphol (astmapanel). Elk kind nam twee tot drie maanden deel aan het onderzoek. Kinderen van het schoolpanel deden wekelijks op school een longfunctie(spirometrie)test. Ook werd wekelijks stikstofoxide (NO) in uitademingslucht gemeten. Daarnaast deden de kinderen dagelijks thuis eenvoudigere longfunctietests en hielden ze een online dagboekje bij over luchtwegklachten (zoals hoesten, kortademigheid en extra medicijngebruik). De kinderen van het astmapanel deden dagelijks longfunctietests thuis en hielden het dagboekje bij. Zij zaten op verschillende scholen. Gedurende de onderzoeksperiode werden de concentraties UFP en roet gemeten op de schoolpleinen van de deelnemende scholen (december 2017 tot december 2018). Voor de belangrijkste andere luchtverontreinigende stoffen (PM10, NO2 en O3) werden de meetgegevens van het landelijk meetnet luchtkwaliteit verzameld. Daarnaast werd aanvullend het gevalideerde rekenmodel gebruikt om de dagelijks gemiddelde UFP-bijdrage van het vliegverkeer op de woonadressen en scholen van de kinderen te berekenen.

Onderzocht werd of de dagelijkse variatie in de concentratie UFP samenging met de dagelijkse variatie in de gezondheid van de luchtwegen. Zowel de relaties met gemeten totaal UFP, met UFP van het vliegverkeer en met UFP afkomstig van het wegverkeer zijn onderzocht. De luchtwegklachten en longfunctie werden vergeleken tussen dagen waarop de UFP-concentraties laag waren ten opzichte van dagen dat de UFP-concentraties hoog waren (laag en hoog is gedefinieerd als het de concentratie waar 5 respectievelijk 95 procent van de waarden onder lagen). Resultaten Het totale aantal UFP-deeltjes in de onderzoeksperiode was gemiddeld 9.162 per cm3 lucht. Hiervan waren gemiddeld 4.333 deeltjes kleiner dan 20 nm en 1.455 deeltjes groter dan 50 nm. De totale aantallen per dag varieerden van 1.516 tot 41.072 per cm3 lucht. Blootstelling aan UFP hing samen met een toename in luchtwegklachten en gebruik van luchtwegverwijdende medicatie. Dit gold voor totaal UFP, voor UFP van vliegverkeer en voor UFP van wegverkeer. De frequentie van een aantal luchtwegklachten was circa 20-70 procent hoger wanneer een dag met een lage en een dag met hoge blootstelling werden vergeleken. Het percentage van 20-70 procent is afhankelijk van de klacht. De sterkste toename werd gevonden voor piepende ademhaling en het gebruik van luchtwegverwijdende medicatie.

Een toename van 70 procent betekent dat als op een dag met een lage blootstelling bijvoorbeeld tien kinderen last hebben van een piepende ademhaling, op dag met hoge blootstelling zeventien kinderen last hebben. Het gebruik van luchtwegverwijdende medicatie was 40-50 procent hoger wanneer een dag met een lage en een dag met een hoge blootstelling werden vergeleken. Pagina 30 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Er was een significante relatie tussen UFP van het wegverkeer en een verlaagde longfunctie in de ochtend (thuis uitgevoerd). Het betreft een verlaging van gemiddeld 2 procent als een dag met hoge concentratie wordt vergeleken met een dag met lage blootstelling. Er waren geen duidelijke associaties met longfunctie in de avond. Voor de longfunctie- en uitademingstests die op school zijn uitgevoerd, werd geen duidelijke samenhang gevonden tussen de gemeten of gemodelleerde UFP-concentraties en de longfunctiemetingen. Voor sommige longfunctieparameters was er een positief verband en voor andere een negatief verband. Beschouwing De resultaten wijzen erop dat kortdurende blootstelling aan UFP bij kinderen kan leiden tot een toename van dagelijkse luchtwegklachten en het gebruik van luchtwegverwijdende medicatie. De effecten treden vooral op bij kinderen die al klachten aan de luchtwegen hebben en hiervoor al medicijnen gebruiken. Uit de studie komen geen aanwijzingen dat UFP afkomstig van vliegverkeer schadelijker is dan dat van wegverkeer. 3.1.2

Volwassenen (vrijwilligersstudie), effecten op de luchtwegen en hartvaatstelsel Opzet Aan dit onderzoek deden 21 gezonde vrijwilligers mee in de leeftijd van 19-27 jaar. Op minimaal twee en maximaal vijf afzonderlijke dagen, werden zij vijf uur lang in een mobiel laboratorium direct naast het Schiphol-terrein blootgesteld aan UFP in de lokale lucht. Daarbij werd twintig minuten per uur inspanning verricht (fietsen). Afhankelijk van de weersomstandigheden (zoals windrichting) werd de luchtkwaliteit op deze locatie hoofdzakelijk beïnvloed door uitstoot van het vliegverkeer of het wegverkeer. Het doel was om elke proefpersoon bloot te stellen aan contrasterende omstandigheden in de UFP-bronnen (vlieg- versus wegverkeer) en in blootstellingsniveaus (hoog en laag UFP). Gedurende elke blootstellingsperiode van vijf uur werd de luchtkwaliteit in het laboratorium uitgebreid gemeten. Dit betrof metingen van UFP (deeltjesaantallen en grootteverdeling) en verschillende andere luchtverontreinigende stoffen (bijvoorbeeld roet, fijn stof, NO2, O3). Ook werden de temperatuur en luchtvochtigheid gemeten. Voorafgaand aan en direct na de blootstellingsperiode werden in het nabijgelegen Amsterdam UMC – locatie AMC gezondheidsmetingen uitgevoerd, waaronder longfunctie, metingen van stikstofoxide in uitademingslucht, zuurstofsaturatie, bloeddruk en hartfunctie.

Verder namen proefpersonen net voor hun bezoek in het UMC van Amsterdam en de ochtend na de blootstelling thuis een urinemonster. De onderzoekers die de gezondheidstests uitvoerden, waren niet op de hoogte van het type blootstelling op die dag. Resultaten Het totale aantal deeltjes tijdens de blootstellingen was gemiddeld 53.469 per cm3 lucht. De totale aantallen per dag varieerden van 10.520 tot 173.187 per cm3 lucht 5. 5 Deze metingen zijn uitgevoerd met een zogeheten CPC. Ook zijn metingen gedaan met een SMPS om de deeltjesgrootteverdeling te bepalen. Zie voor details Janssen et al, 2019.

Pagina 31 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Blootstelling aan UFP hing samen met een verlaging van de totaal uitgeblazen hoeveelheid lucht (FVC): 2 procent verschil op dagen met een hoge blootstelling vergeleken met dagen met een lage blootstelling. Dit gold zowel voor totaal UFP als voor UFP van vliegverkeer. Er was tevens een significant verband met een verlenging van de tijd die het hart nodig heeft om van een hartslag te herstellen (QTc-interval van het ECG): een verlenging van ongeveer 10 ms als een dag met een lage en een dag met hoge blootstelling wordt vergeleken 6. Deze associaties bleven bestaan na correctie voor andere luchtverontreinigende stoffen (dat wil zeggen roet, stikstofdioxide, fijn stof en ozon). UFP van het wegverkeer vertoonde een verband met een verhoogde bloeddruk. Het gaat om een toename van ongeveer 4 mmHg op een dag met hoge in vergelijking met een dag met een lage blootstelling. Voor andere long- en hartfunctieparameters, ontstekingen in luchtwegen (NO in uitademingslucht) en zuurstofsaturatie werden geen statistisch significante verbanden waargenomen in relatie tot blootstelling aan UFP (Lammers et al., 2021). Blootstelling aan UFP van vliegverkeer kon verder in verband worden gebracht met in het lichaam aangemaakte stoffen die zijn gemeten in de urine (het zogenoemde urinemetaboloom).

Dit is een aanwijzing voor een verhoging van oxidatieve processen en een afname van de vorming van stikstofmonoxide in het lichaam (Selley et al, 2021). Ook waren veranderingen meetbaar in de samenstelling van de uitgeademde lucht, vooral bij relatief hoge blootstellingen aan UFP (Lammers et al, 2021) 7. Beschouwing Deze studieresultaten laten zien dat kortdurende (vijf uur) verhoogde UFP-blootstelling, zoals vlak naast Schiphol voorkomt, samenhangt met directe veranderingen in bepaalde aspecten van zowel de long- als de hartfunctie. De effecten zijn relatief kleine veranderingen die, onder de aanname dat een persoon er snel weer van herstelt, niet direct klinisch relevant zijn. Het betreft hier echter gemiddelde veranderingen, die worden waargenomen na een eenmalige blootstelling van vijf uur bij jonge gezonde volwassenen. De gevolgen van vaker aan hoger hoeveelheden UFP te worden blootgesteld kunnen op basis van deze studie niet worden vastgesteld. Wel is het aannemelijk dat effecten sterker kunnen zijn bij gevoelige groepen zoals mensen met luchtwegziekten. Over het algemeen suggereren de in dit onderzoek verkregen gegevens niet dat UFP uit het vliegverkeer substantieel meer of minder schadelijk voor de gezondheid is dan UFP afkomstig uit het wegverkeer. 3.1.3

Laboratoriumstudie met longcellen (toxicologische studie), effecten op longweefsel Het doel van deze deelstudie was om de schadelijkheid van UFP van het vliegverkeer ten opzichte van wegverkeer te onderzoeken.

Een verlenging van de QTc interval met >5 ms zou volgens de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA, 2005) de kans op hartritmestoornissen bij gevoelige personen kunnen verhogen, zoals bij personen met hartaandoeningen. 7 De analyses door Selley en Lammers zijn afgerond na het RIVM-rapport over de effecten van kortdurende blootstelling (Janssen et al, 2019) en maakten daarvan dus nog geen onderdeel uit. 6

Pagina 32 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Opzet Op een locatie in de buurt van Schiphol werd UFP verzameld. Dit was dezelfde locatie als voor de vrijwilligersstudie (zie 3.1.2). Afhankelijk van de windrichting kwam het UFP voornamelijk van de luchthaven Schiphol (UFP-materiaal luchthaven) of werd het vooral beïnvloed door de uitstoot van wegverkeer buiten de luchthaven om (UFP-materiaal niet-luchthaven). Daarnaast werd UFP-materiaal rechtstreeks verzameld uit de uitlaat van een turbinemotor en werd standaard referentiemateriaal aangekocht voor dieselmotoruitlaatgassen. Met een longcelmodel 8 is de schadelijkheid van verzameld UFP-materiaal bepaald en met elkaar vergeleken. Het longcelmodel bestaat uit Calu-3cellen. Dit zijn humane bronchiale epitheelcellen die zo worden gekweekt dat ze zoveel mogelijk lijken op de cellen in het menselijk lichaam. De cellen zijn blootgesteld aan UFP via de lucht. Dit bootst zo goed mogelijk de condities van blootstelling van menselijke longen na. Toxische effecten zijn bepaald door het meten van markers voor celschade en signaalstoffen (cytokines) voor acute ontsteking. Deze markers kunnen inzicht geven in of er effecten optreden na UFPblootstelling en ook via welk mechanisme. Resultaten Blootstelling van longcellen UFP leidde tot celschade en het vrijkomen van eiwitten die een rol spelen bij het opwekken van een ontstekingsreactie.

Er waren geen duidelijke verschillen in reactiviteit tussen UFP verzameld rechtstreeks uit een turbinemotor, UFP verzameld bij wind afkomstig van de luchthaven en UFP verzameld bij andere windrichtingen. Ze gaven een vergelijkbare mate van schadelijkheid en activering van ontstekingseiwitten (He et al., 2020). Beschouwing Uit de resultaten blijkt dat UFP schadelijk is voor het longweefsel. Er werd daarbij geen verschil gevonden in schadelijkheid op grond van de herkomst van het UFP. Het feit dat UFP het longweefsel schade toebrengt, geeft meer inzicht in het mechanisme dat ten grondslag ligt aan de geobserveerde effecten op de luchtwegen. 3.2

Gezondheidseffecten van kortdurende verhoogde blootstelling samengevat De studies (samengevat in Tabel 3) geven een samenhangend beeld dat kortdurende hoge blootstelling aan UFP, zoals die in de regio Schiphol voorkomt, kan leiden tot effecten op de luchtwegen van zowel kinderen als volwassenen. Bij volwassenen zijn er bovendien aanwijzingen gevonden voor effecten op het hart- en vaatstelsel. Er zijn geen aanwijzingen gevonden dat UFP van vliegverkeer schadelijker is dan UFP van wegverkeer. De toename van dagelijkse luchtwegklachten en gebruik van luchtwegverwijdende medicatie tijdens perioden met verhoogde UFP bij kinderen in de buurt van Schiphol is gezondheidskundig relevant. Hoewel de gevonden kortdurende veranderingen in longfunctie 8 UFP wordt in verschillende onderzoeken in verband gebracht met schade aan de longen, maar ook aan het hart- en vaatstelsel. Er is echter geen celmodel beschikbaar om mogelijke veranderingen op het hart- en vaatstelsel te onderzoeken. Daarom ligt in deze deelstudie de nadruk op effecten van UFP op de long.

Pagina 33 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

(kinderen en volwassenen) en hartfunctie (volwassenen) relatief gering zijn op basis van een groepsgemiddelde, kunnen ze voor gevoelige individuen groter zijn. Tabel 3 Effecten van de deelstudies naar kortdurende blootstelling samengevat.

Gezondheidseindpunt

Locatie Populatie

Verbanden voor UFP van vliegverkeer

Verbanden voor UFP van wegverkeer

Onderzoek onder schoolkinderen (panelstudie) Dagelijkse Thuis Gecombineerd Ja, vooral voor symptomen school- en piepende astmapanel2 ademhaling en slijm opgeven.

Ja, vooral voor piepende ademhaling en kortademigheid in rust.

Medicijngebruik

Thuis

Ja

Dagelijkse longfunctie

Thuis1

Longfunctie, onder toezicht

School1

NO in uitademingslucht

School

Gezondheidseindpunt

Locatie Populatie

Gecombineerd Ja school- en astmapanel2 Gecombineerd Nee school- en astmapanel2 Schoolpanel Nee, niet consistent over meerdere parameters. Schoolpanel Nee, niet consistent voor kinderen met en zonder astma. Verbanden voor UFP van vliegverkeer

Ja, in de ochtend Nee, niet consistent over meerdere parameters. Nee, niet consistent voor kinderen met en zonder astma.

Verbanden voor UFP van wegverkeer

Onderzoek onder gezonde volwassenen (vrijwilligersstudie) Longfunctie Nabij Gezonde Ja, voor FVC Nee Schiphol volwassenen NO in Nabij Gezonde Nee Nee uitademingslucht; Schiphol volwassenen zuurstofverzadiging. Hartfunctie Nabij Gezonde Ja, voor QTc Nee, niet consistent Schiphol volwassenen Bloeddruk Nabij Gezonde Nee Ja Schiphol volwassenen Oxidatieve stress Nabij Gezonde Ja (markers in urine). Schiphol volwassenen Profiel Nabij Gezonde Ja ja uitademingslucht. Schiphol volwassenen

Pagina 34 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Gezondheidseindpunt

Locatie Populatie

Toxicologisch onderzoek Celschade en Nabij Longcellen productie Schiphol (in vitro) signaalstoffen voor en bij de bron acute ontstekingsreacties.

Verbanden voor UFP van vliegverkeer

Verbanden voor UFP van wegverkeer

Mate van schadelijkheid Ja. Geen duidelijke verschillen in reactiviteit tussen UFP verzameld bij verschillende windrichting (luchthaven versus niet-luchthaven) en rechtstreeks uit een turbinemotor.

Pagina 35 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

Pagina 36 van 76

RIVM-rapport 2022-0069

4.

Gezondheidseffecten van langdurige blootstelling

4.1

Algemene aspecten van de studie naar langdurige blootstelling De gemodelleerde blootstelling van inwoners op hun woonadres (zie paragraaf 2.2) is gekoppeld aan gegevens over gezondheid uit registraties en vragenlijsten. Daarbij zijn alle woonadressen meegenomen uit gemeenten die volledig in het gebied liggen waarvoor de blootstelling is gemodelleerd (zie figuur 2 in de inleiding). Dit is gedaan voor de periode 2003-2019. Het gaat hierbij om langdurige blootstellingen van 1 tot 5 jaar (en 1-9 maanden bij de studies naar geboorte-uitkomsten). Selectie van gezondheidseindpunten Op het moment van de start van de studie was weinig bekend over de effecten van langdurige UFP-blootstelling. Er was geen informatie beschikbaar om bepaalde gezondheidseffecten al dan niet mee te nemen in de studie. Daarom is ervoor gekozen om naar effecten te kijken die vaak in studies naar fijn stof (PM10 en PM2.5) worden bestudeerd: effecten op de luchtwegen (respiratoire effecten), effecten op hart- en vaatstelsel (cardiovasculaire effecten), metabole effecten, geboorteuitkomsten, effecten op het zenuwstelsel, psychische gezondheid en algemene gezondheid (waaronder totale sterfte). Binnen de verschillende registraties is informatie over een groot aantal mogelijke gezondheidseindpunten beschikbaar. Van tevoren is bepaald voor welke eindpunten de resultaten het zwaarst wegen in de interpretatie.

Dit noemen we primaire eindpunten (zie Tabel 4). Hiervoor zijn eindpunten geselecteerd die het meest zijn bestudeerd in relatie tot fijn stof en ook voor de deelstudies het meest betrouwbaar konden worden bepaald. De resultaten van de andere, secundaire, eindpunten zijn ondersteunend of verkennend gebruikt. Tabel 4 Bestudeerde primaire gezondheidseindpunten. In de desbetreffende paragrafen staan ze nogmaals genoemd, samen met de secundaire eindpunten.