Beoordelen van blootstelling aan dieselmotor emissies

Dieselmotoremissies (DME): hoe beoordeel je de blootstelling, en wat is de juiste grenswaarde?

Veel voertuigen, machines en gereedschappen werken op diesel. Daarbij komen dieselmotoremissies (DME) vrij, die schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid. Waar bestaat DME uit? Hoe beoordeel je de blootstelling aan DME? En hoe voorkom je schade? Die vragen worden beantwoord in dit artikel.

Machines en gereedschappen met een dieselmotor produceren dieselmotoremissies: DME. Het gaat om schepen, voertuigen die op de weg rijden (on road vehicles), voertuigen die niet op de openbare weg rijden (non road vehicles, zoals heftrucks, shovels en graafmachines), maar ook om machines als trilplaten, generatoren, aggregaten, kettingzagen en bladblazers. Van belang is dat de gebruikers blootgesteld worden aan DME, maar ook omstanders die zelf geen diesel aangedreven materieel hanteren.

Dit artikel beschrijft welke aspecten belangrijk zijn bij het beoordelen van de blootstelling aan DME.

Wat zijn DME?

De uitlaatgassen van een dieselmotor bestaan grofweg uit drie componenten:

Ongebruikte lucht (stikstof N2 en zuurstof O2);
Waterdamp H2O;
Ongewenste gasvormige en vaste verbrandingsproducten.

Als we praten over dieselmotoremissies (DME), dan bedoelen we de derde categorie: de ongewenste gasvormige en vaste verbrandingsproducten. Heel concreet gaat het om:

Koolmonoxide CO en kooldioxide CO2;
Stikstofverbindingen NOx, voornamelijk stikstofmonoxide NO en stikstofdioxide NO2;
Onverbrande koolwaterstoffen;
Vaste deeltjes: een kern van elementair koolstof EC en geadsorbeerde verbindingen, zware metalen, polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s), sulfaten, nitraten en andere sporenelementen.

Gezondheidseffecten van DME

Blootstelling aan DME kan onder meer leiden tot:

Irritatie van neus, keel en ogen;
Cardiovasculaire klachten;
Luchtwegklachten;
Ontstekingsreacties en longfunctieveranderingen mogelijk samenhangend met COPD en astma;
Longkanker.

Het IARC classificeerde in 2012 dieseluitlaatgassen als humaan carcinogeen, groep 1 carcinogenic to humans (IARC, 2012). Ook in Nederland staat DME op de lijst van kankerverwekkende, mutagene en reproductietoxische stoffen van het ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid (CMR lijst van SZW).

Door de gecombineerde blootstelling van zowel deeltjes als gasvormige componenten is het lastig om precies te zeggen welke componenten welke klachten veroorzaken. Recente literatuur (Nordic 2016) wijst erop dat de gasvormige stikstofmonoxide en stikstofdioxide (NOx) al op korte termijn schade kunnen veroorzaken aan de longen. Die korte termijn schade is voor een deel direct merkbaar (hoesten en kortademigheid), maar voor een ander deel ook pas op lange termijn.

De deeltjesvormige componenten veroorzaken veelal lange termijneffecten (zoals longfunctieveranderingen en longkanker). Er zijn aanwijzingen dat de NOx componenten een versterkend effect hebben.

Er is recent veel aandacht voor de deeltjes in DME die heel klein zijn, de zogenaamde nanodeeltjes (1 miljoenste millimeter) ook ultrafijnstof genoemd. Mogelijk veroorzaakt dit ultrafijnstof specifieke gezondheidsschade.

Wetgeving

Net als voor alle gevaarlijke stoffen, is het Arbobesluit afdeling 1, hoofdstuk 4 van toepassing voor DME. In dit artikel wordt op twee eisen nader ingegaan:

In het kader van de RI&E worden aard, mate en duur van blootstelling aan DME beoordeeld (art. 4.2);
Als het technisch mogelijk is, is vervanging door een niet-kankerverwekkende stof of een niet-kankerverwekkend proces verplicht (art. 4.17).

Beoordelen van blootstelling aan DME

Voor het beoordelen van de aard, mate en duur van DME gelden de algemene arbeidshygiënische regels. Vier bijzondere aspecten voor DME worden hier besproken:

De te beoordelen component;
De gehanteerde grenswaarde;
De beoordelingsperiode;
Gecombineerde blootstelling.

Welke component beoordelen?

In het verleden werd bij het beoordelen van blootstelling aan DME vooral gekeken naar de gasvormige componenten NOx. Op dit moment wordt elementair koolstof (EC) als marker gebruikt voor de blootstelling aan DME.

Op basis van meetervaringen, blijkt dat het verstandig is om in sommige gevallen zowel NOx als EC te beoordelen. Dit geldt met name bij het gebruik van materieel dat een paar jaar oud is (euro 3 en lager) en de uitstoot van NOx relatief hoog is.

De omgeving kan een bron zijn van blootstelling aan dieselmotoremissie. Het is daarom aan te raden om bij metingen een referentiemetingen uit te voeren, zodat duidelijk is wat de achtergrondconcentratie is.

Grenswaarden

Voor alle relevante componenten van DME gelden wettelijke grenswaarden (zie tabel).

Stof	Gehanteerde grenswaarde	Type	Bron
Respirabel EC	0,01 mg/m3	8 uur TGG	Wettelijke grenswaarde*
NO2	0,96 mg/m3 of 0,5 ppm	8 uurs TGG	Wettelijke grenswaarde
	1,91 mg/m3 of 1 ppm	15 min TGG	Wettelijke grenswaarde
NO	2,5 mg/m3 of 2 ppm	8 uurs TGG	Wettelijke grenswaarde
CO	23 mg/m3 of 20 ppm	8 uurs TGG	Wettelijke grenswaarde

* Let op: als er een grenswaarde is vastgelegd in de arbocatalogus die lager is dan de wettelijke grenswaarde, dan geldt de branchewaarde voor bedrijven die onder deze branche vallen.

Diverse branches hebben een branchegrenswaarde vastgesteld voor elementair koolstof als marker voor DME blootstelling. Als deze grenswaarde lager is dan de wettelijke grenswaarde, dan moeten bedrijven uit deze branche zich houden aan de laagste waarde. Branches met een onderdeel over dieselmotoremissies in de arbocatalogus zijn o.a.:

Arbocatalogus Mobiliteitsbranche
Arbocatalogus Defensie
Arbocatalogus Afvalbranche
Arbocatalogus Transport en logistiek
Arbocatalogus Betonmortel

Welke beoordelingsperiode

Voor de stikstofdioxide is niet alleen de dagblootstelling (TGG-8 uur), maar ook de piekblootstelling (TGG-15 min) relevant. De dagblootstelling kan ruim onder de normen voor een 8-urige werkdag blijven, terwijl er wel regelmatig sprake is van te hoge pieken. Het is daarom aan te raden om kortdurend te meten gedurende de werkdag.

Voor deeltjes kan het interessant zijn om met direct afleesbare stofmonitoren te meten. Deze metingen kunnen helpen bij het opsporen van de belangrijkste bronnen en verspreidingsroutes.

Additieregel

In principe heeft elke gevaarlijke stof een eigen grenswaarde. Als er blootstelling is aan meerdere stoffen, dan mag de blootstelling aan stof A niet hoger zijn dan grenswaarde A, de blootstelling aan stof B niet hoger zijn dan grenswaarde B en zo verder.

In sommige gevallen is er blootstelling aan stoffen die een vergelijkbaar effect hebben. Dit is het geval bij stikstofoxiden. Als er blootstelling is aan stikstofmonoxide, maar ook aan stikstofdioxide, dan is er sprake van gecombineerde blootstelling en kan overwogen worden om die blootstellingen als het ware bij elkaar op te tellen. Dit wordt de additieregel genoemd.

In formulevorm geldt dan:

(Concentratie A/grenswaarde A) + (Concentratie B/grenswaarde B)+ …. < 1

De concentratie van elke stof afzonderlijk moet lager zijn dan de eigen grenswaarde EN de gecombineerde blootstelling moet kleiner zijn dan 1.

Vervangingsplicht

Omdat DME een kankerverwekkende stof is, moeten maatregelen genomen worden om de blootstelling zo ver mogelijk terug te dringen. Bij voorkeur wordt dit gedaan door de stof of het proces te vervangen door een niet-kankerverwekkende stof of proces. Dit is een wettelijke verplichting. Alleen als het technisch niet mogelijk is, mag afgeweken worden van deze vervangingsplicht.

In geval van DME gaat het bij vervanging vooral om maatregelen zoals het inzetten van elektrisch materieel in plaats van dieselaangedreven materieel. In de basis inspectiemodule van de Nederlandse Arbeidsinspectie heeft de inspectie uitgewerkt wat zij zien als technisch mogelijk. Hier staat bijvoorbeeld dat een dieselheftruck met een lastcapaciteit van 4 ton of minder in binnensituaties altijd vervangen moet worden door een elektrische, LPG-, waterstof- of aardgasaangedreven heftruck (de laatste met een katalysator).

In arbocatalogi hebben verschillende branches beschreven wat in hun situaties gezien kan worden als haalbare maatregelen.

Conclusies

Bij het werken met diesel aangedreven materieel worden medewerkers en omstanders blootgesteld aan gasvormige en deeltjesvormige componenten, dieselmotoremissies genoemd. Bij het beoordelen van de blootstelling wordt de blootstelling aan respirabel elementair koolstof vergeleken met de wettelijke grenswaarde. In sommige gevallen is het aan te raden om ook andere elementen zoals stikstofoxiden (NOx) en koolmonoxide (CO) te beoordelen. Daarbij zijn bij NOx piek- en dagwaarden van belang en bij EC dagwaarden.

DME is een kankerverwekkende stof. Dit houdt in dat blootstelling waar mogelijk moet worden voorkomen. Wanneer dit aantoonbaar technisch niet mogelijk is, moet blootstelling aan DME zo ver mogelijk teruggedrongen worden.