De meeste informatie over de bijdragen van specifieke bronnen aan de uitstoot en/of concentraties van luchtverontreiniging is afkomstig van registraties die worden bijgehouden in verband met wettelijke verplichtingen. Belangrijk hierbij zijn de Europees vastgestelde NECnational emission ceiling- richtlijnen (National Emission Ceilings) en berekeningen ten behoeve van de monitoring van de luchtkwaliteitseisen uit de Wet milieubeheer.

Gasvormige luchtverontreiniging

De Europese regelgeving voor emissie (NECnational emission ceiling-richtlijn, National Emission Ceiling) richt zich op NOx. Sinds 2010 geldt er voor Nederland een emissieplafond van 260 ktonkiloton, hier wordt sinds 2013 aan voldaan. Gedurende de periode 1990-2014 zijn de NOx emissies met 61% gedaald naar 235 kton, vooral ten gevolge van het stellen van emissie-eisen aan personenauto's en vrachtverkeer (Euro-normen) en maatregelen in de industrie, raffinaderijen en energiesector.

Uit het onderstaande figuur blijkt dat Verkeer en Vervoer (inclusief binnenvaart, luchtvaart, etc.) de grootste bijdrage levert aan de uitstoot in Nederland, op afstand gevolgd door Industrie. Huishoudens, Handel en diensten en Landbouw leveren relatief beperkte bijdragen. Regionaal (en zeker lokaal) kunnen deze verhoudingen vanzelfsprekend anders liggen.

Landbouw 6%, industrie, energie en raffinaderijen 23%, huishoudens 4%, handel, diensten en overheid en bouw 64%

Figuur: Emissie van stikstofoxiden (NOxStikstofoxiden) per doelgroep (2014). Bewerkt van compendium voor de leefomgeving (CLO 2016).

De Europese wetgeving voor immissie richt zich op NO2, er geldt een grenswaarde voor de jaargemiddelde concentratie van 40 µg/m3. Gemiddeld voor heel Nederland was er in 2015 sprake van een concentratie van 14,7 µg/m3, de belangrijkste bronnen (er wordt een wat andere indeling toegepast als bij emissies)  zijn dan Buitenland (37%), Wegverkeer (27%), Overig Verkeer (14%) en Internationale Scheepvaart (9%) (zie onderstaande figuur).

NO2 concentratiebijdragen van industrie, raffinaderijen, energiesector, afvalverwerking, wegverkeer, overig verkeer, landbouw, huishoudens, hdob, internationale scheepvaart, buitenland

Figuur: NO2 concentratiebijdragen van bronnen in Nederland (2015) bij een jaargemiddelde concentratie van 14,7 µg/m3kubieke meter. Bewerkt van GCNGrootschalige Concentratiekaarten Nederland Rapportage 2016 (Velders et al. 2016).

Regionaal kunnen behoorlijke verschillen optreden, in de agglomeraties Amsterdam/Haarlem, Utrecht en Rotterdam/Dordrecht zijn de concentraties hoger: respectievelijk 20,6, 22,5 en 25,3 als jaargemiddelde concentratie. Daarmee samenhangend neemt de bijdrage van een grootschalige bron als ‘Buitenland’ af tot ca 20%, terwijl de bijdrage van meer lokale bronnen zoals Wegverkeer toeneemt. In Utrecht is de bijdrage van Wegverkeer 45%, in de agglomeraties Amsterdam en Rotterdam respectievelijk 36 en 30%. In de agglomeraties Amsterdam en Rotterdam is er, ten gevolge van de aanwezigheid van internationale havens, een behoorlijke bijdrage van Internationale Scheepvaart (12 a 13%, ten opzichte van 6% in Utrecht). Ter vergelijking zijn de diagrammen voor de genoemde agglomeraties opgenomen in het onderstaande figuur.

NO2 concentratie bijdragen van bronnen in Utrecht (22,5 ug/m3), Den Haag / Leiden (22,5 ug/m3) en Rotterdam / Dordrecht (25,3 ug/m3)

Figuur: NO2 concentratiebijdragen van bronnen in de agglomeraties Rotterdam/Dordrecht, Utrecht en Den Haag/Leiden (2015). Bewerkt van GCN Rapportage 2016 (Velders et al. 2016).

Lokaal kunnen veel hogere concentraties dan in de hiervoor getoonde figuren voorkomen. In drukke straten waar de uitstoot van verkeer bovendien blijft hangen komen jaargemiddelde concentraties hoger dan 40 µg/m3 voor, de bijdrage van wegverkeer is dan veel meer dan de helft.

Ammoniak komt vrij uit stallen, bij het uitrijden van dierlijke mest en bij het gebruik van kunstmest (CLO 2017b). De emissies van ammoniak worden berekend op basis van informatie over dieraantallen, stikstofexcretie, huisvestingssystemen en toegepaste uitrijdtechnieken bij bemesting. In de periode 1990-2015 zijn de berekende emissies van ammoniak door de land- en tuinbouw met ruim 60% afgenomen; in de periode 1990-2000 was de afname het sterkst. In 2014 en 2015 nam deze emissie ten opzichte van 2013 toe, vooral ten gevolge van groei en omstandigheden in de melkveesector. Nederland kwam hierdoor boven de NECnational emission ceiling-richtlijn voor ammoniak uit, al lijkt deze aangepast te worden tot vlak boven de huidige emissie. Verscherping van het beleid gericht op emissies van dierlijke mest naar het oppervlaktewater (per 2017) en uitvoering van de PAS (programmatische aanpak stikstof, tot 29 mei 2019) heeft zeer waarschijnlijk tot gevolg dat de ammoniakemissie niet verder zal stijgen.
De jaargemiddelde concentraties ammoniak in de lucht variëren tussen 1 en 20 µg/m3kubieke meter, afhankelijk van de nabijheid van bronnen. Gemiddeld is de concentratie 4 µg/m3.

Ozon wordt niet rechtstreeks door bronnen uitgestoten. Ozon ontstaat door atmosferische chemische reacties van stikstofoxiden en reactieve, vluchtige koolwaterstoffen onder invloed van zonlicht (zie pagina reacties en atmosferische processen). Indirect zijn bronnen van stikstofoxiden en vluchtige koolwaterstoffen dus mede bron van ozon.

De belangrijkste bron van zwavelige verbindingen is de verbranding van kolen en olie(producten).
De emissie van zwaveldioxide (SO2) door het verkeer en vervoer zijn in de loop der jaren drastisch verminderd door verlaging van het zwavelgehalte in brandstoffen (loodvrije benzine en laagzwavelige diesel en stookolie) (CLO 2018). Het aandeel van verkeer en vervoer (excl. zeevaart) in de totale zwaveldioxide-emissie in Nederland bedraagt in 2015 minder dan 2 procent. De grootste emitoren zijn zeevaart (ca 30%), raffinage (ca 25%) en elektriciteitsopwekking (ca 19%) (emissieregistratie.nl).  Alhoewel zeevaart nog altijd de grootste bron van SO­2 is, is ook in de zeevaart het zwavelgehalte van brandstof verlaagd (CLO 2017a). Voor schepen die varen op bijvoorbeeld de Noordzee is per 2015 de geoorloofde zwaveluitstoot sterk teruggebracht, en vanaf 2020 gelden ook op volle zee strikte voorschriften (MARPOL verdrag) (ILENT 2018).
De concentraties van zwavelige verbindingen zijn gemiddeld in Nederland erg laag. Alleen vlakbij de zojuist besproken bronnen kunnen lichte verhogingen optreden.

VOSvluchtige organische stoffen is een verzamelnaam voor een veelheid aan vluchtige organische stoffen, met dan ook een veelheid aan bronnen. Voorbeelden van bronnen van VOS zijn benzine, verf, reinigingsmiddelen, schoonmaakmiddelen en cosmetica.
Een specifieke VOS waar met betrekking tot luchtkwaliteit en gezondheid vaak naar gekeken wordt (want kankerverwekkend) is benzeen. Benzeen is een bestanddeel van benzine (CLO 2014). Het verkeer en vervoer is met bijdrage van grofweg de helft de belangrijkste bron van de Nederlandse benzeenemissies. Hiervan is ongeveer 80% afkomstig van het wegverkeer. Anderen bronnen in Nederland zijn de verbranding in houtkachels en open haarden, die ongeveer 20% van de totale Nederlandse benzeenemissie veroorzaakt, op- en overslag en de chemische industrie in het Rijnmondgebied. Benzeen heeft een levensduur van enkele dagen in de atmosfeer. Hierdoor is ruim de helft van het in de Nederlandse lucht aanwezige benzeen afkomstig van buitenlandse bronnen. De hoogste concentraties worden gevonden in stedelijke gebieden met hoge industriële activiteit, zoals bij de op- en overslag van benzine en rond snelwegen. Desalniettemin zijn de concentraties tegenwoordig laag door verlaging van het benzeengehalte in brandstoffen en technische verbeteringen aan de motoren van (personen)auto’s waaronder het toepassen van katalysatoren.

Deeltjesvormige luchtverontreiniging

Per jaar wordt er in Nederland 30 miljoen kgkilogram fijn stof (PM10fijnstof) direct, dus als stofdeeltje, uitgestoten. Uit onderstaande figuur, waarvan de data is ontleed aan de nationale emissieregistratie, blijkt dat de belangrijkste sectoren Verkeer en Vervoer (36%), Industrie (verschillende categorieën, samen ca. 25%) en Landbouw (22%) zijn (zie Blootstelling) (Emissieregistratie 2018).

Energiesector 1%, HDO 3%, chemische industrie 4%, verkeer en vervoer 36%, consumenten 11%, Landbouw 22%, raffinaderijen 1%, Overige industrie 18%

Figuur: Emissie Fijn Stof (PM10) per Sector, ontleend aan de nationale emissieregistratie over 2015 (Emissieregistratie 2018).

Voor een aantal van deze sectoren is de achterliggende informatie op groter detailniveau beschikbaar. Een focus op niet-bedrijfsmatige uitstoot laat zien dat de sector Consumenten verantwoordelijk is voor circa 11% van de totale fijn stof emissie. Binnen deze sector (zie figuur bronnen binnen de sector consumenten) blijkt het stoken van haarden, kachels en barbecues veruit de grootste bron te vormen, op afstand gevolgd door het roken van sigaretten en sigaren en het afsteken van vuurwerk. In de sector Verkeer en Vervoer zijn personenauto’s verantwoordelijk voor ongeveer een achtste van de uitstoot (zie figuur bronnen binnen de sector verkeer en vervoer). Deze uitstoot wordt voor 60% bepaald door slijtage van wegdek, remmen en banden (zogenaamde non-tailpipe uitstoot) en 40% komt via de uitlaat. De uitlaatemissies worden dan weer voor tweederde door dieselpersonenauto’s uitgestoten. De emissie door de sector Verkeer en Vervoer wordt overigens gedomineerd door zakelijke bronnen (op volgorde van emissie; bussen en touringcars, binnenscheepvaart, vrachtverkeer). De relatief grote non-tailpipe bijdrage van het verkeer is een relevante factor bij de introductie van elektrische auto’s, die vanwege hun niet geringe gewicht zelfs nog hoger zal zijn (Timmers and Achten 2016), die vaak over het hoofd wordt gezien.

Afsteken vuurwerk 9%, kachels, haarden, barbeque 61%, branden van kaarsen 2%, roken 28%

Figuur: Bronnen binnen de sector Consumenten – Energie en Producten, verantwoordelijk voor 11% van de totale uitstoot in Nederland. Ontleend aan de nationale emissieregistratie over 2015 (Emissieregistratie 2018).

Personenauto's:tailpipe 40%, non-tailpipe 60%. Tailpipe personenauto's: benzine 36%, diesel 62%, LPG2%

Figuur: Bronnen binnen de sector Verkeer en Vervoer, verantwoordelijk voor 36% van de totale uitstoot in Nederland. Ontleend aan de nationale emissieregistratie over 2015 (Emissieregistratie 2018).

Er zijn ook natuurlijke bronnen die fijn stof emitteren, zoals bodem (opwervelend bodemstof), vegetatie waaronder bomen (pollen), de zee (zeezout), bosbranden en vulkaanuitbarstingen. Deze bronnen worden niet meegenomen in de emissieregistraties.

De concentratie fijn stof in de buitenlucht wordt vaak gemeten op filters, de samenstelling van het stof geeft informatie over de herkomst. Op die manier kunnen de bronbijdragen van het fijn stof zoals dat op leefniveau voorkomt worden geschat (zie figuur Gemiddelde chemische samenstelling fijn stof). De belangrijkste bestanddelen zijn (Keuken et al. 2013; RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu 2013):

  • Secundair anorganisch aerosol, oftewel secundair fijn stof. Dit is fijn stof wat in de atmosfeer is ontstaan  uit reacties waar gasvormige uitstoot van verkeer en industrie (NO2Stikstofdioxide) en veehouderij (NH3ammoniak) een hoofdrol spelen. Op dagen met verhoogde concentraties fijn stof is het vooral dit deel van het stof waarvan de concentratie sterk toeneemt. Een klein deel van het secundair stof is van natuurlijke oorsprong (ca 5%) of komt van buiten Europa (ca 10%).
  • Koolstof en koolstofverbindingen. In deze groep vallen elementair koolstof (ECEuropean Commission, dit komt vrij bij verbrandingsprocessen) en organische koolstofverbindingen (OC). Zowel EC als OC komt vrij bij verbanding van fossiele brandstoffen en hout, maar bij de verbranding van fossiele brandstoffen (met name diesel) komt vooral EC vrij en bij de verbranding van  biomassa relatief meer OC. OC is een verzamelnaam voor allerlei organische koolwaterstoffen zoals PAK’s, en worden ook in de lucht gevormd door condensatie van VOSvluchtige organische stoffen  en organische verbindingen. Deze kunnen afkomstig zijn uit stallen of vrijkomen bij andere landbouwactiviteiten en natuurlijke organische verbindingen zoals pollen van bomen en planten.
  • Zeezout. Dit mengsel van hoofdzakelijk NaClnatriumchloride en enige Mg, Ca en K-verbindingen ontstaat bij verdamping van opspattend zeewater. De bijdrage hiervan is vooral hoog bij de kust, maar wordt ook landinwaarts nog meetbaar teruggevonden.
  • Bodemstof. Dit stof komt vooral vrij bij landbouwactiviteiten (ploegen, oogsten) en door opwerveling door verkeer. De bijdrage door winderosie is nihil, ook Saharastof speelt alleen in incidentele gevallen een rol.
  • Metalen. Stof van metalen ontstaat vooral door slijtage van autobanden, remmen, etc, bij industriële processen als vuilverbranding, cementproductie en natuurlijk de metaalindustrie.
Aandeel van metalen, bodemstof, koolstofhoudend materiaal, secundaire anorganish aerolin en niet gespecificeerd in PM10 en PM2,5

Figuur: Gemiddelde chemische samenstelling van fijn stof (RIVM 2013).

Alles bij elkaar nemende is gemiddeld 75 tot 80% van PM10fijnstof van antropogene oorsprong, oftewel ontstaan door menselijk handelen. Voor PM2,5fijnstof is dit 85 tot 90%. Op zwaar belaste locaties, nabij bronnen zoals drukke verkeerswegen of industrie, kunnen deze percentages nog (veel) groter zijn.

Onderstaande Figuur (herkomst naar sector concentraties fijn stof) laat zien wanneer bovenstaande voor een gemiddelde Nederlandse situatie, waarbij de PM10 concentratie 17,5 µg/m3 is, wordt toegekend aan bronnen. Ruim een derde van de PM10 concentratie in Nederland wordt aangevoerd uit het buitenland (overigens is Nederland netto exporteur), ruim een derde is afkomstig van zeezout, bodemstof en onverklaarde bronnen (‘overig’). Onder de verdere bronnen zijn Landbouw (6%), Wegverkeer (5%) en Internationale zeescheepvaart (4%) de belangrijkste (MNP 2005).

Zeezout, bodemstof en overig, NH3 uit zee, internationale scheepvaart, hdo/bouw, huishoudens, overig verkeer, wegverkeer, landbouw, industrie, buitenland

Figuur: Herkomst naar sector van de gemiddelde concentraties fijn stof (PM10 en PM2,5) in 2016, (ontleend aan GCNGrootschalige Concentratiekaarten Nederland 2016 tabel 5.3 en 5.4) (Velders et al. 2016).

In zowel relatieve als absolute zin is de onverklaarde fractie van PM2,5 aanmerkelijk lager dan van PM10. En alhoewel de gemiddelde PM2,5 concentratie met 10,2 µg/m3 een stuk lager ligt, is de absolute bijdrage van een groot deel van de bronnen aan PM2,5 gelijk of maar in geringe mate lager dan de absolute bijdrage aan PM10. Afwijkend zijn de bijdragen van landbouw, wegverkeer en industrie die ook een beduidend aandeel hebben in de ‘coarse’  fractie van het fijn stof, en ook de aanvoer van PM2,5 vanuit het buitenland is in absolute zin lager (zie Figuur hierboven herkomst naar sector…).

Ruimtelijke verschillen in concentratie

Voor zowel PM10 als PM2,5 zijn er ruimtelijke verschillen in zowel de jaargemiddelde concentratie als de bijdrage van verschillende bronnen maar deze verschillen zijn klein ten opzichte van NO2. De concentraties PM10 en PM2,5 zijn het hoogste in het zuiden en oosten van het land, vooral als gevolg van de intensieve landbouw. In de buurt van drukke wegen is de PM concentratie verhoogd, maar ook dit contrast is relatief gering ten opzichte van NO2. Dat komt omdat de directe uitstoot van het wegverkeer vooral uit ultrafijne deeltjes bestaat die weinig bijdragen aan de massaconcentraties. De non-tailpipe bijdrage draagt vooral bij aan de coarse fractie van de PM10 concentratie, het contrast is daarom het kleinst voor PM2,5.
Zoals geïllustreerd in het onderderstaande figuur is de gemeten jaargemiddelde concentratie langs drukke straten hoger dan op stadsachtergrond, en die is dan weer hoger dan op de regionale meetstations. De in het figuur aangegeven spreiding laat ook zien dat er steden zijn waar de jaargemiddelde concentratie aan een drukke straat lager is dan de stadsachtergrond in een andere stad. De bijdragen van verschillende bronnen kunnen regionaal dan ook aanmerkelijk verschillen: in het westen en midden van het land zijn de bijdragen van verkeer en industrie hoger, in het zuiden zijn er hogere bijdragen van landbouw en uit het buitenland.

Regionale stations, stadsstations, straatstations tussen 1190-2020, met gemiddelde, spreiding en grenswaarde

Figuur: Ontwikkeling van de jaargemiddelde concentraties van fijn stof (PM10) op verschillende typen meetstations (RIVM 2013).