Waarom zijn de ozonconcentraties hoger op het platteland dan in de steden ?
Ozon is een "secundaire" polluent wat wil zeggen dat het niet rechtstreeks wordt uitgestoten door het verkeer, industrie, ... maar dat het gevormd wordt op warme zomerdagen door de inwerking van zonlicht op een cocktail van vervuilende stoffen. Deze ozon"precursoren" of voorlopers van ozon zijn stikstofoxiden (NOx) en vluchtige organische stoffen (VOS). Het verkeer is de grootste (+50%) leverancier van de componenten waaruit ozon gevormd wordt.
Het klinkt misschien eigenaardig maar het is zo dat er op het platteland meestal meer ozonvervuiling is dan in de steden. Dit wordt ook wel eens de "ozonparadox" genoemd. Ozon kan immers terug wegreageren (ozon wordt afgebroken) met de stoffen (NOx) waaruit het ontstaat. Dit wegreageren gebeurt meer in de steden dan op het platteland omdat er in de steden meer NO is (zie verder).
In de steden is er daarom niet minder luchtvervuiling (er zijn andere luchtvervuilende stoffen aanwezig, waarbij de concentratie van deze stoffen hoger is dan op het platteland), maar er is wel minder ozon. Er is dus geen lineair verband tussen de hoeveelheid stoffen die oorzaak zijn van ozon, en de hoeveelheid ozon zelf. Een vermindering van de veroorzakers van ozon kan zelfs leiden tot een vermeerdering van ozon zelf. Dit zien we ook tijdens het weekend : tijdens het weekend is er minder verkeer, maar dikwijls meer ozon (de gevormde ozon wordt minder afgebroken omdat er minder "vervuiling" is). In de wetenschappelijke wereld wordt dat het "weekendeffect" genoemd. Heel het ozonvormingsproces is dus een ingewikkeld verhaal.
Om te verklaren waarom er op het platteland meestal meer ozon is dan in de steden, is enige uitleg nodig omtrent de chemische basisreacties die zorgen voor ozonvorming. Die reacties kunnen we (vereenvoudigd) als volgt voorstellen:
het is niet één (foto)chemische reactie die ozon vormt, het is een reeks van tientallen reacties maar de globale reactie kunnen we wel als volgt samenvatten :
NO2 + O2 (+UV-licht, + warmte) --> NO + O3
of, in mensentaal : stikstofdioxide + zuurstof reageren tot stikstofmonoxide + ozon. Deze reactie gaat sneller als het warmer is en bij meer UV-licht (bijvoorbeeld afkomstig van de zon).
Dit is een evenwichtsreactie, wat wil zeggen dat de reactie ook omgekeerd werkt (waarbij ozon terug afgebroken) wordt : NO + O3 --> NO2 + O2.
Nu is er een wet in de scheikunde die zegt dat het evenwicht zich zal trachten te herstellen wanneer het verstoord wordt. Hier komen de VOS op de proppen: deze gaan reageren met NO, waarbij terug NO2 gevormd wordt. De NO-concentratie daalt dus (want reageert weg met de VOS). Het evenwicht zal dit trachten te herstellen, dus er zal meer NO gevormd worden volgens bovenstaande reactie: het resultaat is een verschuiving van het evenwicht naar de kant van NO. Meer NO vormen, betekent echter ook meer O3 (ozon) .... Bovendien wordt door de reactie van NO met VOS ook terug NO2 gevormd, die op zijn beurt ook opnieuw ozon kan vormen, waardoor de ozonconcentratie verder kan stijgen.
Als je dan nog weet dat in de uitlaatgassen van wagens veel NO zit en dat NO een zeer korte levensduur heeft (enkele minuten) en direct omgezet ("//geoxideerd") wordt tot NO2, met een langere levensduur in de atmosfeer, van enkele uren tot zelfs dagen, waardoor het via de wind over grote afstanden van de stad naar het platteland kan getransporteerd worden, dan begrijp je dat er in de steden minder ozon is dan op het platteland.
Samenvattend:
- in de steden is er door het wegverkeer veel NO waardoor ozon wegreageert tot NO2
- NO2 vormt ozon op het platteland (als het warm en zonnig is), waar er veel minder NO is (want minder verkeer) en dus minder ozonafbraak.
Bovenstaande verklaart ook waarom kortetermijnmaatregelen (bijvoorbeeld het stilleggen van het verkeer) een omgekeerd effect kunnen hebben op de ozonvervuiling. Minder verkeer betekent minder NO, dus minder ozonafbraak. Verkeersmaatregelen treffen op het moment van een ozonpiek heeft dus weinig zin. Je zou al verschillende dagen (4 à 5 dagen) voor een ozonpiek (verkeers)maatregelen moeten treffen. Ozonsmog episodes zo vroeg van tevoren voorspellen is echter niet makkelijk. Een goede ozonvoorspelling maken hangt af van correcte weersvoorspellingen en die zijn niet altijd even accuraat. Nu het verkeer drastisch (zie verder) beperken om dan binnen 5 dagen vast te stellen dat het toch niet warm en zonnig is (met kans op ozonvervuiling), is dan ook niet evident.
Zelfs dan is kans op succes nog niet verzekerd. Een groot deel van de emissies die verantwoordelijk zijn voor het ontstaan van ozon in België worden aangevoerd uit het buitenland. Volgens een studie van het VITO zullen tijdelijke maatregelen gedurende 3 zomermaanden, met als bedoeling het aantal overschrijdingen van een uurlijkse ozonconcentratie van 240 µg/m³ te beperken, de ozon piekconcentraties ten hoogste met 5% verminderen.
Kortetermijnmaatregelen hebben uiteraard wel een sensibiliserend karakter (ze laten de automobilist voelen dat hij medeveroorzaker is van de ozonvervuiling) en zullen de algemene luchtkwaliteit in de steden verbeteren, maar hebben (zoals hierboven uitgelegd) geen direct positief effect op de ozonconcentraties (integendeel).
Ozonvoorspellingskaartjes voor vandaag, morgen en overmorgen vind je op onze website in de rubriek Voorspellingen: ozon.
De voorspelling voor vandaag heeft een kans van ongeveer 75 % dat ze juist is, die voor morgen en overmorgen hebben een kleinere kans.
Ingewikkelde computermodellen leren ons dat ozonvervuiling enkel kan verminderen als:
1. je drastisch de uitstoot van ozon vormende stoffen beperkt (met 60 - 70 %) !
2. dit niet enkel in België gebeurt maar in gans Europa !
3. maatregelen niet enkel op het moment van een ozonsmog episode genomen worden maar het ganse jaar door!
Er zijn op Europees vlak al een hele reeks maatregelen genomen die hebben gezorgd voor een vermindering van de ozonvervuiling. Een belangrijke maatregel in dit verband was de Europese NEC richtlijn uit 2001, die aan elk land van de EU oplegde hoeveel kiloton NOx en VOS nog mocht uitgestoten worden vanaf 2010. Deze richtlijn zorgde voor een gevoelige verbetering van de ozonproblematiek. Het aantal ozonpieken en de ernst en de duur ervan is nu, bij vergelijkbare meteorologische omstandigheden, gevoelig lager dan in de jaren '90. In 2016 werd een nieuwe NEC richtlijn met strengere emissieplafonds tegen 2020 en 2030 goedgekeurd. Door de verdere voorziene emissiereducties van NOx en VOS zal de ozonvervuiling verder dalen.
