Open brief aan de heer G.-J. Segers over de zgn. “stikstofdeken”

Iets aangepast 29-10-2019, 07:35 uur en 7-1-2020, 15:59 uur.



Geachte heer Segers,

Hierbij benader ik u met alle respect.

U spreekt in uw tweet van 5 oktober over een “stikstofdeken” die ons bedekt en o.a. onze gezondheid in gevaar brengt (https://twitter.com/gertjansegers/status/1180442486243840001). Zoals ik al eerder heb getweet is de naam `stikstof` wetenschappelijk onjuist. Stikstof is het gas N2, dat voor 78% in onze ademlucht zit en dat we ook weer zonder schade uitademen. Ook de RIVM zegt dat RIVM: https://www.rivm.nl/stikstof: “Ongeveer 78% van alle lucht bestaat uit stikstof. Stikstof is van zichzelf niet schadelijk voor mens en milieu. Maar er zijn ook verbindingen van stikstof in de lucht die wel schadelijk kunnen zijn voor mens en milieu.”

Laten we, in het belang van alle betrokkenen bij dit beladen onderwerp, stoppen met het verwarring zaaiende containerbegrip “stikstof”. Laten we preciezer zijn, anders ontspoort de discussie. We moeten in NL nog langer met elkaar samenwerken. We zijn in ons kleine volle landje tot elkaar veroordeeld.

Ik heb er lang over nagedacht waarom u zich met die “deken van stikstofverbindingen” (ik corrigeer u dus iets) zo poëtisch uitdrukte, maar op een gegeven moment viel mij iets te binnen. Heeft u soms foto’s van een “Scanning Elektronen Microskoop” (SEM) gezien van primair fijnstof met kristalletjes daarop van secundair fijnstof bestaande uit ammoniumnitraat en ammoniumsulfaat? Deze vaste stoffen (korreltjes of kristalletjes van mineralen) kunnen ontstaan als ammoniakgas of -damp uit de landbouw in lucht reageert met andere vervuilende dampen, die uit de industrie en verkeer komen, zoals NOx en SO2/SO3. Die korreltjes kunnen zich dan afzetten op reeds in de lucht zwevend fijnstof uit heel andere bronnen.

Een Scanning Elektronen Microscoop is geweldig. Ik heb er zelf 16 jaren mee gewerkt. Bezoekers raken altijd zeer onder de indruk van de haarscherpe foto’s bij zeer hoge vergrotingen en van de chemische analyse met röntgenstraling aan 1 afzonderlijk korreltje van 0,001 mm groot. Dat korreltje weegt dan 4 tot 40 picogram of zo (1 picogram is een miljoenste deel van een miljoenste gram).

Een voorbeeld over ammoninumnitraat geeft https://www.sciencephoto.com/media/710030/view/ammonium-nitrate-crystals-sem . De randen van deze deeltjes zien er iets afgerond uit. Het is net alsof ze al bezig waren in water iets te vervloeien voordat ze in de SEM werden gebracht.

Typen fijnstof die niet in water oplossen
Nu even een kort uitstapje naar SEM beelden van andere soorten van fijnstof die wij (kunnen) inademen en die dan in onze longen achterblijven. Op de meeste beelden rust copyright. Daarom heb ik nauwelijks foto’s uit de genoemde publicaties gekopieerd.
De referentielijst helemaal onderaan geeft nog meer voorbeelden.

Pollen waarvoor mensen allergisch kunnen zijn. De scherpe punten op deze "natuurlijke" stoffen kunnen best wel schade aanrichten!

Volgens https://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope#/media/File:Misc_pollen.jpg
vrij te gebruiken [http://remf.dartmouth.edu/imagesindex.html].

Roet uit open vuren https://www.mtu.edu/news/stories/2013/august/new-insights-wildfire-smoke-could-improve-climate-change-models.html

Roet uit dieselmotoren https://courseware.e-education.psu.edu/courses/egee101/L05_petroleum/soot.html

Cement en beton https://www.understanding-cement.com/clinker.html en https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652616321540

Fijnstof uit hoogovens https://www.trouw.nl/duurzaamheid-natuur/omwonenden-zijn-het-zat-en-eisen-actie-van-de-provincie-rond-vervuilende-tata-steel-en-harsco~b5fc9832/?referer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

Vliegas uit steenkolencentrales https://en.wikipedia.org/wiki/Fly_ash

Zandkorrels https://www.cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/s/Sand.htm. Af en toe waait de wind zodanig dat zich fijn Saharazand op onze auto's afzet.

In de referentielijst aan het einde staan links naar nog meer voorbeelden.

Wat geldt voor al deze soorten fijnstof”? Ze zijn “permanent”. Ze verdwijnen niet uit zichzelf en lossen niet op in water. Als deze soorten fijnstof in onze longen komen, raken we ze niet goed meer kwijt.

Nu weer verder met de ammoniumnitraat en -sulfaat.

Fijnstof dat wel in water of dauw oplost
Fijnstof met zeer uiteenlopende herkomst (zie hierboven) kan op het oppervlak ammoniumzouten bevatten. Die zijn ontstaan door een chemische reactie van NOx- met ammoniakdamp in de lucht, eventueel ook met SO2/SO3-gassen uit verkeer&industrie. Dit fijnstof zweeft door de lucht en valt op de bodem.

Ammoniumnitraat is hygroscopisch (wateraantrekkend) https://nl.wikipedia.org/wiki/Hygroscopisch. De kristalletjes kunnen al in een beetje ochtenddauw vervloeien. Als er nog meer water aanwezig is, zoals in regen, sneeuw en mist, lost amoniumnitraat daar zelfs helemaal in op. Ook ammoniumsulfaat is in water oplosbaar. Het neerslagwater met daarin opgelost deze 2 ammoniumverbindingen zakt dus in de bodem.
Ook als de oorspronkelijke gassen NOx, ammoniak en evt. SO2/SO3 nog in de lucht voorkomen, lossen die in regenwater goed op en zakken ze in de bodem.

Er is dus geen sprake van een permanente “deken” op onze bodem. Deze ammoniumzouten lossen op in elk waterdruppeltje waarmee ze in contact komen. Bovendien is de “tijdelijke deken” wel erg dun en alleen onder een microscoop goed genoeg te zien.

Ik wil het probleem van de ammoniak en NOx (niet: “stikstof”) niet bagatelliseren, maar wel in het juiste perspectief plaatsen.
In 1990 was het gehalte aan NOx uit verkeer&industrie en aan ammoniak uit de landbouw elk drie keer zo hoog als in 2017 ( https://rivm.nl/stikstof). Er heeft dus al een flinke reductie plaatsgevonden (https://twitter.com/weijers3/status/1180589138166173700). Ik ben er van overtuigd dat alle sectoren, inclusief de agrarische, willen meewerken aan zinvolle verdere maatregelen.
Het gaat daarbij niet alleen om hoeveel stikstofverbindingen door welke sector worden geproduceerd, maar ook om welke stikstofverbindingen dat zijn (het basische ammoniak uit de landbouw en/of de zure NOx uit verkeer&industrie). Uiteindelijk gaat het om wat in onze bodem wegzinkt en vooral om wat de schadelijkheid daarvan is. Dat deel van het onderzoek is nog onvoldoende uitgevoerd. Het rekenmodel AERIUS van RIVM/TAUW wordt regelmatig (bij wijze van spreken elke maand wel een keer) aangepast en is duidelijk nog niet uitontwikkeld. Een paar maanden geleden was AERIUS zelfs tijdelijk ingetrokken en/of had het geen wettelijke status meer.

Ammoniak en ammoniumnitraat en -sulfaat zijn weinig schadelijk voor de gezondheid
Welke vervuilende stoffen in onze lucht schadelijk zijn voor de gezondheid van mensen staat in https://www.longfonds.nl/buitenlucht-en-je-longen/wat-adem-ik-in. Deze stoffen zijn fijnstof, stikstofoxiden, NO2, ozon, smog, roet en CO2. CO2 is wel een broeikasgas, maar is – in het huidige, reeds verhoogde gehalte) niet direct gezondheidsschadelijk. Opvallend: ammoniak staat niet op deze lijst.

Dit past goed bij andere gegevens dat ammoniakverbindingen relatief weinig schadelijk zijn voor de gezondheid, zoals het RIVM ook toegeeft over ammoniakdamp: “Teveel stikstofoxiden in de lucht, of: een hoge stikstofoxidenconcentratie, is schadelijk voor de gezondheid. Vooral mensen met longklachten en astma hebben er last van. Teveel ammoniak in de lucht is ook schadelijk voor de mens. Maar in de buitenlucht is de ammoniakconcentratie bijna nooit zo hoog.“ (https://www.rivm.nl/stikstof).
Ammoniumnitraat zit veel in kunstmest en ammoniumsulfaat ook. Niet alleen de boeren gebruiken kunstmest, maar stadsbewoners ook, als die een tuin hebben, om hun gazon mooi strak groen te krijgen. Gewoon in tuincentra te koop! Ammoniumnitraat zal dus niet uitermate schadelijk zijn voor de gezondheid.
Ammoniumsulfaat wordt ook, samen met ammoniumfosfaat, toegepast in brandblusapparaten (https://nl.wikipedia.org/wiki/Ammoniumsulfaat). Tevens is het een van de toevoegingen aan de huidige vaccins. Het is dus niet giftig.

Tenslotte: in elke bouwmarkt is ammonia te koop, een oplossing van (meestal) 2% ammoniak in water. De ammoniak daarin is heel goed te ruiken. Dit gehalte van 2% is hetzelfde als 20.000 ppm (ppm = parts per million).

Hoe hoog is het ammoniakgehalte in onze "natuurparken"?
RIVM heeft in haar rapport DOI 10.21945/RIVM-2018-0105 uit 2018 in “MAN natuurgebieden” gehaltes tot 42 microgram per kubieke meter gemeten. Omgerekend is 42 microgram/m3 gelijk aan 0,060 volume-ppm. Dit soort lage gehaltes zijn beslist niet te ruiken. Het verschil tussen de hoge gehaltes aan vrij verkrijgbare ammonia (20.000 ppm) en het gehalte aan ammoniakdamp in onze "natuurparken" is eclatant!

De gezondheid van mensen valt dus af als argument in de discussie over ammoniak en ammoniumnitraat en -sulfaat, maar niet bij NOx uit verkeer en industrie.

Hiermee wil ik niet zeggen dat ammoniak en ammoniumverbindingen in de natuur onschadelijk zijn. Zelfs lage gehaltes hebben op de lange duur hun effect op de soorten planten die in onze parken die wij “natuur” noemen (“vrije natuur” is er in NL niet meer). Als de gehaltes in natuurbodems te hoog zijn, dienen maatregelen te worden genomen. Maar er is geen reden voor paniek wegens veronderstelde gezondheidsproblemen. Ik vraag om bezinning en het zoeken naar meer kennis alvorens – mogelijk draconische, achteraf onnodige en veel te dure – maatregelen te nemen.

Moratorium
Dit brengt mij tot een voorstel voor een moratorium, een uitstel. In de tussentijd kan een brede kring van wetenschappers, inclusief chemici, de problemen bespreken, eventuele zwakke plekken in de kennis aanpakken en controle-experimenten uitvoeren.

Na alle emoties in de landbouwsector in de afgelopen weken denk ik dat het nu niet de juiste tijd is om op basis van onvoldoende wetenschappelijke kennis een overhaast en mogelijk draconisch besluit te nemen.

Hoogachtend,

Ir. Frans Scholten,

Apeldoorn


1. https://tinyurl.com/yyojodqa, over zeer uiteenlopende soorten fijnstof, waaronder ammoniumnitraat en cement.
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X14005674, over de uitstoot van fijnstof door een afvalverbrandingsinstallatie (Waste to Energy) in Engeland.
3. https://www.researchgate.net/publication/271050658_Usage_of_Scanning_Electron_Microscopy_for_Particulate_Matter_Sources_Identification, over fijnstofdeeltjes met een zeer uiteenlopende herkomst.
4. https://link.springer.com/article/10.1186/s40068-019-0143-3, over uiteenlopende soorten fijnstof uit verkeer in Mexico.
5. https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=14&ved=2ahUKEwiI79-ew7nlAhVLPFAKHSCmC0YQFjANegQIBBAJ&url=https%3A%2F%2Fwww.mdpi.com%2F2073-4433%2F10%2F4%2F209%2Fpdf-vor&usg=AOvVaw0AQ5ufEh1_aRtCAs9xW2Cc, over deeltjes uit tegelfabrieken, roet uit de industrie en dieselmotoren, deels bemonsterd in klaslokalen in Spanje.
6. https://www.researchgate.net/publication/41892091_Characterisation_of_Airborne_Particulate_Matter_in_a_City_Environment, over ultrakleine deeltjes in de lucht in een stedelijke omgeving in Engeland.