Ozon: een zuurstofje te veel is niet meer gezond

Er zit dezer dagen ongezond veel ozon in de lucht. Maar wat is ozon? En waardoor is het schadelijk? Om te beginnen is ozon een bijzondere molecule van zuurstof die bestaat uit drie zuurstofatomen (O3). Normaal komt zuurstof in de atmosfeer voor als O2, twee zuurstofatomen die samen een molecule vormen. Ozon is een zeer reactief gas, het heeft een sterk oxiderende werking, en daardoor is het schadelijk voor mensen, dieren, planten en zelfs sommige materialen. 

Ozon is een buitenbeentje onder de vervuilende stoffen, in die zin dat het niet rechtstreeks wordt uitgestoten, maar onder bepaalde omstandigheden gevormd wordt uit andere vervuilende stoffen, onder meer stikstofoxiden en VOS, vluchtige organische koolwaterstoffen die vooral in brandstoffen en oplosmiddelen zitten, onder meer in verf. 

De schadelijke ozon waar het hier over gaat, heeft niets te maken met de ozonlaag, die vooral bekend is van het jaarlijkse gat dat erin verschijnt boven de Zuidpool en soms ook aan de Noordpool. De ozon in de ozonlaag bevindt zich in de stratosfeer, het deel van de atmosfeer tussen 15 en 45 kilometer boven het aardoppervlak. Het gaat ook niet om een echte laag, in die strafosfeer zitten wijd verspreide ozonmoleculen die de aarde beschermen tegen de inwerking van schadelijke ultraviolet-stralen van de zon.

De ozon waar het hier wel over gaat zit in de onderste luchtlagen, de troposfeer, en hij ontstaat op warme dagen door de inwerking van ultraviolet-stralen van de zon op lucht die verontreinigd is met stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen (VOS). 

Een tabaksblad waarvan stukjes zijn afgestorven door de inwerking van ozon.

Zomersmog

Voor de vorming van ozon in de laagste luchtlagen is dus zonlicht nodig, en het moet ook warm zijn. Ozonvervuiling is dan ook een fenomeen dat in ons land enkel in warme periodes voorkomt, vanaf mei tot en met augustus, uitzonderlijk ook al eind april of begin september nog. 

Bovendien moet de wind vanuit het land komen en niet te krachtig zijn, en er moeten genoeg vervuilende stoffen in de lucht zitten, bovendien ook nog in de juiste verhoudingen.  

Ozonvervuiling wordt dan ook wel eens zomersmog genoemd, en misschien is het u al opgevallen dat bij zomersmog er geen snelheidsbeperkingen worden ingevoerd op de autowegen, maar bij wintersmog soms wel. Dat komt omdat ozon weliswaar gevormd wordt onder invloed van warmte en zonlicht uit stikstofoxiden en VOS - waarvan het verkeer de voornaamste "leverancier" is, voor meer dan 50 procent -, maar ozon kan ook weer afgebroken worden door stikstofoxiden.  

Daardoor is er in de steden vaak minder ozon dan op het platteland: in de steden is er meer wegverkeer dat veel stikstofmonoxide (NO) uitstoot, waardoor ozon wegreageert tot stikstofdioxide (NO2) en zuurstof.  NO heeft een zeer korte levensduur en oxideert nagenoeg onmiddellijk tot NO2, dat een veel langere levensduur heeft, tot zelfs enkele dagen. Daardoor kan NO2 door de wind over grote afstanden getransporteerd worden van de stad naar het platteland. Daar vormt NO2, als het warm en zonnig is, ozon, en aangezien er minder verkeer is en dus minder uitstoot van NO, wordt er op het platteland minder ozon afgebroken en liggen de concentraties er dus vaak hoger. 

Het verkeer beperken, heeft dan ook niet veel zin, en kan zelfs een averrechts effect hebben: in het weekend, als er minder verkeer is, liggen de ozonconcentraties vaak hoger, omdat er minder ozon wordt afgebroken. 

Wintersmog bevat daarentegen geen ozon, daarvoor is het te koud en is er te weinig zon, maar bestaat vooral uit fijn stof, stikstofdioxiden en zwaveloxiden. Die stoffen worden rechtstreeks uitgestoten door vooral het verkeer en de industrie, en dus daar heeft het beperken van de uitstoot ervan door het verkeer, wel een direct effect. 

Effecten op de gezondheid

De effecten van ozon hangen sterk af van de concentratie en zijn ook erg verschillend per persoon.

Zoals te verwachten was, zijn mensen met longproblemen, ouderen en kinderen extra gevoelig.

Daarnaast is er ook een groep "responders", gezonde mensen die extra gevoelig zijn voor ozon. Het gaat om zo'n 10 procent van de bevolking, en het is voorlopig niet duidelijk waarom zij die extra gevoeligheid hebben.

Ook wie zware inspanningen doet in de buitenlucht bij hoge ozonconcentraties, loopt extra risico aangezien zijn ademhaling versnelt en hij dus meer blootgesteld wordt aan ozon.  

Voor ozon zijn er normen vastgelegd:

  • Een milde respons bij concentraties tussen 180 en 240 microgram per kubieke meter
  • Een matige respons tussen 240 en 360 microgram
  • Een ernstige respons boven 360 microgram

Dat wil evenwel niet zeggen dat er onder 180 microgram ozon per kubieke meter lucht helemaal geen effecten zouden zijn. Die zouden echter slechts bij minder dan 5 procent van de bevolking optreden.

Overigens is er weinig geweten over het effect van een langdurige blootstelling aan lage concentraties. Een studie heeft wel aangetoond dat er een oorzakelijk verband is tussen de chronische blootstelling aan ozonvervuiling en sterfte door longaandoeningen.  

Fietsen met een maskertje helpt niet tegen smog.

Mild, matig, ernstig

  • Blootstelling aan ozon leidt bij de concentraties tussen 180 en 240 microgram tot een vermindering van de longfunctie van minder dan 5 procent bij gewone mensen, en minder dan 10 procent bij gevoelige mensen, mogelijk ook tot ontstekingen van de luchtwegen. Het kan ook tot irritatie van de ogen en hoesten leiden.  
  • De hogere concentraties, tussen 240 en 360 microgram, leiden tot een gemiddelde vermindering van de longfunctie tussen 5 en 15 procent, bij gevoelige mensen tussen 10 en 30 procent. Er treedt irritatie van de ogen, neus en keel op, en symptomen zoals hoestpijn op de borst en kortademigheid bij gevoeligen. Bij mensen met CARA - chronische aspecifieke respiratorische aandoeningen - neemt de ernst en de frequentie van hun symptomen toe. 
  • Bij concentraties hoger dan 360 microgram bedraagt de gemiddelde vermindering van de longfunctie bij gezonde mensen meer dan 15 procent, bij gevoelige mensen  meer dan 30 procent. Gevoelige mensen vertonen ernstige luchtwegsymptomen als aanhoudende hoest, pijn op de borst, kortademigheid, benauwdheid, hoofdpijn, misselijkheid en duizeligheid. Bij mensen met CARA is er nu sprake van een sterke toename van de ernst en de frequentie van hun symptomen. 

Op de site van de Intergewestelijke Cel voor het Leefmilieu (IRCEL) vind je meer informatie over ozon en andere vormen van luchtvervuiling. Deze site werd ook onder meer gebruikt als bron voor dit artikel.