Luchtkwaliteit

Waterfront Vancouver © Fairmont Hotels & Resorts

Luchtkwaliteit

Een goede groenstructuur zorgt voor een betere ventilatie van de stad.

Thema's

Verontreinigingen

De verontreiniging van de stedelijke lucht bestaat uit verschillende stoffen. De belangrijkste zijn: fijnstof, stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen. Deze verontreinigingen worden deels veroorzaakt door lokale bronnen (transport en consumenten) en deels door externe bronnen (bedrijven en landbouw). Daarnaast is er ook een aandeel van natuurlijk fijnstof; in de kustgebieden draagt bijvoorbeeld de aanwezigheid van zout in de lucht bij aan de verhoging van de fijnstofconcentratie.

Het grootste deel van de verontreiniging ontstaat als gevolg van menselijke activiteiten. Het beleid is er dan ook terecht op gericht deze bronnen aan te pakken door bijvoorbeeld roetfilters te verplichten en de uitstoot door industrie en veeteeltsector te verlagen. Luchtverontreinigingen leiden tot verhoogde gezondheidsrisico’s bij de mens en schade aan de natuur en soms ook aan bouwmaterialen.

The contribution of PM10 to different sectors © CROW, Emissieregistratie

De kwaliteit van de stedelijke lucht is lager dan de gemiddelde kwaliteit van de lucht in Nederland. In stedelijke straten met veel autoverkeer is de kwaliteit het laagst.

Het is dus interessant om te onderzoeken of en hoe groen in de stad een bijdrage kan leveren aan de verbetering van de luchtkwaliteit op verontreinigde plekken in de stad. Hier is nog slechts beperkt onderzoek naar gedaan en de conclusies zijn niet altijd even eenduidig en worden in ieder geval op verschillende wijzen geïnterpreteerd.

PM10 concentration in rural and urban areas © Tonneijck et al., 2008

Fijnstof wordt in verschillende categorieën ingedeeld naar de grootte van de deeltjes:

  • PM10 - deeltjes kleiner dan 10 micrometer (μm)
  • PM2,5 - deeltjes kleiner dan 2,5 micrometer (μm)
  • PM0,1 - deeltjes kleiner dan 0,1 micrometer (μm)

PM staat voor Particulate Matter.

De fijnstof-emissies door het verkeer bestaan voor 57 tot 86% uit deeltjes PM2,5. De zeer kleine deeltjes PM0,1 of ultra-fijnstoffen gedragen zich als gassen en kunnen ook door huidmondjes van planten worden opgenomen. [CROW, 2011]

Het Compendium voor de Leefomgeving geeft aan dat in Nederland gemiddeld 75-80% van de bestanddelen van fijnstof PM10 in de lucht van menselijke herkomst is. Langs drukke wegen kan dit percentage hoger dan 80% zijn. Van de kleinere deeltjes PM2,5 is gemiddeld 85-90% van antropogene herkomst. [CBS, PBL, Wageningen UR, 2011]

Particle Matter © Clean Air Research Program, 2011

Zeker is dat planten fijnstof vastleggen en stikstofoxiden kunnen binden. Dit gaat soms om grote goedklinkende hoeveelheden. Een volwassen stadsboom kan bijvoorbeeld jaarlijks bijna 1,5 kilo fijnstof binden. Het effect op de concentratie fijnstof in de lucht van een sterk verontreinigde omgeving is echter gering.

Stedelijke groenstructuren kunnen wel bijdragen aan de menging van de verontreinigde lucht met schonere lucht. Dit effect kan een bijdrage leveren aan de plaatselijke verlaging van de vuilconcentratie in de lucht. Wanneer echter de stedelijke groenstructuren te dicht op de bronnen (wegen) staan kan er een averechts effect optreden. Er ontstaan dan groene tunnels. Menging met schone lucht wordt dan juist verhinderd en de lokale concentraties verontreinigingen zullen juist groter worden. [Tonneijck et al., 2008]

Amsterdam heeft in 2006 een Actieplan Luchtkwaliteit vastgesteld en laten onderzoeken wat de betekenis van stedelijk groen in het kader van luchtkwaliteitsverbetering kan zijn.

Wat groen kan betekenen voor de luchtkwaliteits-verbetering hangt af van vele factoren. Uiteraard van het soort groen, van de afmeting van het groen, de positionering van het groen ten opzichte van de vervuilende bron, van de weersinvloeden en van de bodemkenmerken. [Hiemstra, 2008]

The Ramblas, Barcelona, Spain © atelier GROENBLAUW, Amar Sjauw En Wa

Bladverliezend groen heeft slechts in de periode dat de plant of de boom bladdragend is een noemenswaardig zuiverende werking op de luchtkwaliteit. Ook is er nog niet veel onderzoek beschikbaar dat de effecten van groen kwantificeert. Wel is duidelijk dat groen wel degelijk verontreinigingen kan opnemen of vasthouden. Dit geschiedt op verschillende manieren: ten eerste worden zeer kleine fijnstofdeeltjes (PM0,1) als gassen door de bladmondjes van de plant opgenomen en opgeslagen. De door de menselijke activiteiten, zoals verkeer, geproduceerde fijnstofdeeltjes (PM10 waarvan het grootste gedeelte PM2,5) zijn groter en kunnen niet door de bladmondjes worden opgenomen. Deze deeltjes slaan neer op het bladoppervlak, worden tijdens regenbuien afgespoeld naar de grond en vallen met het blad op de grond of blijven zweven. Uiteraard hebben ook stammen en takken van planten een vergelijkbare functie. Over het algemeen geldt hoe ruwer en hoe meer oppervlak het blad, des te groter de effectiviteit.

Van de deeltjes die neerslaan op bomen bestaat slechts 15-22% uit fijnstof PM2,5 en het overige deel uit grotere deeltjes fijnstof PM10. [Hiemstra, 2008]

CROW heeft onderzoek laten uitvoeren naar het effect van beplanting op de luchtkwaliteit in sterk verontreinigde situaties, waarin wettelijke grenswaarden werden overschreden. Uit dit onderzoek blijkt dat beplanting bij deze hoge concentraties geen significant effect heeft. Het zijn echter juist deze lokale knelpunten die we graag met beplanting opgelost zouden willen zien.

Daarnaast blijkt dat juist de meest schadelijke fijnstofdeeltjes, namelijk het fijnstof PM2,5, vrijwel niet door beplanting uit de lucht wordt gehaald maar blijft zweven. Bovendien heeft in sommige gevallen de aanwezigheid van beplanting een negatief effect op de luchtkwaliteit door het ‘tunneleffect’. Hierdoor treedt er minder menging van lucht op. Door de aanwezigheid van bomen is er dus sprake van een relatieve verslechtering van de luchtkwaliteit.

Polluted air is not able to mix with cleaner air because of the closed tree canopy which results in the tunnel effect.

By using less sprawling trees or placing trees on a distance from each other, the mixing with cleaner air can take place.

Beplanting heeft geringe invloed op het verwijderen van vervuiling. Zo binden loofbomen met platte brede bladeren met een ruwe, behaarde structuur stikstof beter en naaldbomen binden fijnstof beter.

De effecten hiervan op lokale vuilconcentraties zijn echter gering. [CROW, 2011]

Groen is dus geen tovermiddel, hoewel groen een bijdrage levert aan de luchtkwaliteitsverbetering. In onze steden zal de luchtverontreiniging toch bij de bron aangepakt moeten worden.

De positieve effecten van groen in de stad op de luchtkwaliteit lijken vooral veroorzaakt te worden door de positieve effecten als gevolg van de menging met schonere luchtlagen. De bijdrage aan de lokale luchtzuivering in sterk verontreinigde gebieden door planten is gering. Daarvoor zijn de concentraties fijnstof, stikstofdioxide, zwaveldioxide en ammonium te hoog.

Op grotere schaal is er echter wel degelijk een bijdrage van stedelijk groen aan de luchtkwaliteit; planten verwijderen verontreinigingen uit de lucht en er wordt ook CO2 opgeslagen.

Broadleaf trees: rough, hairy flat and broad leaves.
Conifers: dense branch and needle structure

The tree species can be tuned to pollution.

Ander indirecte effecten op de stedelijke luchtkwaliteit van groen in de stad zijn:

  • Het reduceren van de luchttemperatuur waardoor het voorkomen van inversie en dus smog verminderd kan worden.
  • Een betere luchtkwaliteit is meetbaar in stadsparken als gekeken wordt naar de verontreinigingen fijnstof, stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen.
  • De concentratie van negatieve ionen is aanmerkelijk hoger in stadsparken en in de buurt van andere groenvoorzieningen. Hieraan wordt door sommigen een, overigens niet wetenschappelijk aangetoond, positief gezondheidseffect toegeschreven.

Maatregelen op verschillende schaalniveaus

Een groter effect op de stedelijke luchtkwaliteit dan het zuiverend vermogen van planten heeft het temperatuurverlagende effect van beplanting en water. Een koelere stad met meer groen en water beperkt het hitte-eiland-effect aantoonbaar. Hierdoor kan smogvorming boven de stad beperkt worden waardoor meer luchtuitwisseling met relatief schonere lucht tussen omringende gebieden en de stad kan plaatsvinden. Strategisch aangeplant groen en groene open beplante lobben kunnen een functie hebben voor de stadsventilatie.

In ieder geval is aangetoond dat de luchtkwaliteit in stadsparken en stadsbossen beter is dan in het bebouwd gebied daaromheen. [CROW, 2011]

Literatuur