Al uw vragen over microplastics en bandenslijtage beantwoord

BEM-circle nr. 3 juni 2021

Onderzoeksrapporten doorgespit:

Zeven vragen, zeven antwoorden over bandenslijtage en microplastics

Microplastics zijn 'trending topic'. Overheden zoeken naar mogelijkheden om het vrijkomen van microplastics in het milieu te verminderen. De microplasticsdiscussie is complex: het is belangrijk om de feiten te kennen. Onderzoeker Anja Verschoor (De Milieutafel) en dossierexpert Alex van Gelderen (RecyBEM en ETRMA) doken voor BEM-circle in een stapel recente rapporten en visten de belangrijkste ontwikkelingen en termen voor u op.

Vraag 1:
Wat zijn microplastics?
Microplastics zijn kleine plasticdeeltjes (kleiner dan 5 mm) die in het milieu terecht kunnen komen. Ze zijn slecht oplosbaar in water en niet afbreekbaar. Volgens het RIVM kunnen microplastics als ingredienten in producten worden toegepast, bijvoorbeeld in persoonlijke verzorgingsproducten. Via het afvalwater komen de deeltjes in het oppervlaktewater terecht. Bovendien ontstaan microplastics door het uiteenvallen van zwerfafval of tijdens productie en gebruik van kunststof producten. Daarnaast krijgt ook het vrijkomen van microplastics steeds meer aandacht door het ontstaan op basis van wrijving en schuring van verschillende materiaalsoorten. Dat geldt voor veel materialen en ook voor autobanden.

Vraag 2:
Microplastics komen op grote schaal in het milieu voor, weten we al waar vandaan?
Het is erg lastig om de specifieke bronnen van microplastics te achterhalen. De materiaalsamenstellingen van microplastics verschillen en eenmaal in het milieu kunnen de eigenschappen van de microplastics ook nog veranderen door verwering, biofilmvorming, binding van hydrofobe chemicaliën en adsorptie aan (natuurlijke) deeltjes. Maar om verspreiding tegen te gaan, is inzicht in de bronnen nodig. Binnen het OSPAR-verdrag is een inventarisatie gemaakt van bronnen van microplastics en de emissie in de Noordoostelijke Atlantische Oceaan en de Noordzee. OSPAR is de organisatie die in 1972 is opgericht waar 15 regeringen en de EU samenwerken om het mariene milieu van de noordoostelijke Atlantische Oceaan te beschermen. De schattingen van OSPAR zijn gebaseerd op productie- en consumptiegegevens in combinatie met verspreidingsmodellen, en niet op monitoringsgegevens. Er zijn ook kanttekeningen te plaatsen bij de schattingsmethodiek. De hiermee gepaard gaande onzekerheden, als ook de variatie in productkwaliteit, gedrag van consumenten, geografie, weer, infrastructuur en hydrologie, komen tot uiting in de bandbreedtes van de emissieschattingen. De afbrokkeling van zwerfvuil in kleine deeltjes is waarschijnlijk de grootste bron van microplastics. Ook slijtage van autobanden, textiel en verf, microbeads in cosmetica en reinigingsproducten, fragmentatie van plastic zwerfvuil en morsen van microplastic pellets door de plastic industrie lijken bij te dragen.

Vraag 3:
Hoe zit het met bandenslijtagedeeltjes, beter bekend als TRWP?
Banden slijten door de wrijving met de weg. Dat is nauwelijks te voorkomen, want dankzij die wrijving hebben we grip op de weg. Onder de druk die hierbij ontstaat, vormen zich composietdeeltjes van deels het rubber van het loopvlak van de band en deels asfaltdeeltjes en ander vuil op de weg zoals zand, olieresten, remslijtagedeeltjes in combinatie met organisch materiaal. TRWP (Tyre and Road Wear Particles) dat vrijkomt varieert in grootte van ongeveer ééntiende millimeter tot kleiner dan een nanometer en zijn nauwelijks zichtbaar met het blote oog (zie figuur). In de praktijk bestaat ongeveer de helft van het TRWP uit rubber afkomstig van het loopvlak van banden. Alleen al de rubber compound deeltjes zijn 1,2-1,4 zwaarder dan water. De deeltjes die vrijkomen bij bandenslijtage zijn nog zwaarder, want daar komt het wegdek nog bij. Het soortelijk gewicht van TRWP is dus echt behoorlijk zwaarder dan water.

Vraag 4:
Waar komen die TRWP-deeltjes terecht?
Het meten van TRWP is nog steeds erg moeilijk. De verspreiding van deeltjes wordt daarom grotendeels gebaseerd op modelberekeningen. Er wordt vanuit gegaan dat veertig procent van de band- en wegdekslijtagedeeltjes niet verder verspreid in het milieu. Dit komt doordat bij de slijtage deeltjes ontstaan van band en wegdek die een geheel vormen met ZOAB. Ook het overige TRWP zal voornamelijk in de bodem terechtkomen en zich niet verspreiden. TRWP is namelijk zwaarder dan water, om precies te zijn 1,8x zwaarder. Daarom zinken de deeltjes voornamelijk. Ze zullen niet heel ver getransporteerd worden. De deeltjes worden aangetroffen in de bodem naast wegbermen en in het sediment van nabijgelegen sloten. Voor het stroomgebied van de Seine is becijferd dat slechts 2-5% van de bandenslijtage- deeltjes terechtkomt in de zee, waar het in de delta zal neerslaan (Unice 2019). TRWP komt als gevolg van het soortelijk gewicht in veel mindere mate terecht in oppervlaktewater en in de lucht. Kleine TRWP-deeltjes dragen bij aan de hoeveelheid fijnstof in de lucht. De totale hoeveelheid fijnstof in Nederland is 40.700 ton. Daarvan wordt 3,5 procent toegeschreven aan de slijtage van banden. Het is belangrijk om fijnstof terug te dringen vanwege de gezondheidsproblemen die het bij mensen kan veroorzaken.

Vraag 5:
Zijn er ook praktijkmetingen?
Het meten van TRWP in bijvoorbeeld slib- en grondmonsters is erg moeilijk omdat de deeltjes erg lijken op bodemdeeltjes. Er zijn verschillende methoden in omloop die grofweg kunnen worden onderscheiden in analyse van de rubber fractie enerzijds en analyse van kenmerkende markerstoffen (bijvoorbeeld zink of benzothiazolen) anderzijds. Soms worden daarnaast ook microscopische technieken ingezet. In drains van autowegen bij Plymouth (VK) werden 56-655 bandenslijtagedeeltjes per 5 mL natte drainageslib (>50um) aangetroffen. Twee recente studies bij Charleston Harbor in de VS (een rivierdelta en zeehaven aan de Atlantische oceaan) vonden een maximum van ongeveer 750 microplasticdeeltjes per kilogram nat slib, waarvan ongeveer 17 procent bandenslijtage was.

Vraag 6:
Bandenslijtage onvermijdelijk, emissie onbedoeld?
Maatregelen om bandenslijtage te verminderen zijn ingewikkeld. Men kan bandenslijtage niet verbieden, zoals dat bijvoorbeeld wel kan voor bewust toegevoegde microbeads in cosmetica. Bandenslijtage is een onbedoeld en onvermijdelijk effect van weg- transport. Een goede grip van voertuigen op de weg is een belangrijke voorwaarde voor de verkeersveiligheid. Maar grip is een gevolg van wrijving tussen band en weg en dat zorgt voor slijtage. Ook al is bandenslijtage onvermijdelijk, er zijn mogelijkheden om slijtage te verminderen of om de verspreiding van de ontstane slijtagedeeltjes te verminderen. Slijtage wordt namelijk voor een groot deel beïnvloed door het rijgedrag van automobilisten. Ook de samenstelling en dimensies van de band, het gewicht en de afstelling van het voertuig en de kwaliteit van het wegdek en de infrastructuur doen ertoe.

Vraag 7:
Wat doet de bandensector?
Al jaren wordt in Nederland campagne gevoerd om bewustzijn te creëren. In Kies de Beste Band werkt RecyBEM samen met onder andere de overheid, ANWB, BOVAG, Rai Vereniging, NSG, VNA, VACO en Band op Spanning. De Europese bandensector (European Tyre and Rubber Manufacturers' Association, ETRMA) waar RecyBEM bij is aangesloten, heeft een platform (European Tyre and Roadwear Platform) opgericht om samen met wetenschappers, beleidsmakers, autoproducenten en andere belanghebbenden te werken aan inzicht en verspreiding van bandenslijtage en de vermindering ervan. Kosteneffectieve en haalbare methoden worden gebaseerd op kennis over oorsprong, aard en gedrag van de slijtagedeeltjes.

Wat moeten we doen?

Wat moeten we doen?
In het 'Way forward report' beschrijft het platform een groot aantal acties. De acties waarvan veel verwacht wordt zijn:

Onderzoek

• Ontwikkelen van een standaard testmethode voor het meten van bandenslijtage
• Ontwikkelen van een methode om de chemische samenstelling van TRWP te meten
• Monitoring van TRWP in het milieu
• Onderzoek naar de invloed van het wegdek op bandenslijtage (en vice versa)
• Onderzoek naar wegdekslijtage

Verminderen van vorming van slijtagedeeltjes

• Systeem in de auto om bestuurder te informeren over bandenslijtage door zijn rijstijl
• Bewustwordingscampagnes over invloed van rijstijl en auto-onderhoud op bandenslijtage
• Bewustwordingscampagne over keuze voor andere transportmiddelen waarbij minder/geen TRWP vrijkomt in stedelijke gebieden (fiets, openbaar vervoer)
• Innovatie van bandenmateriaal
• Innovatie van wegdekmateriaal
• Innovatie van wegontwerp (zodat er bijvoorbeeld minder geremd hoeft te worden)

Verminderen van verspreiding van slijtagedeeltjes

• Delen van best practices over het afvangen van bandenslijtagedeeltjes
• Identificeren van hot-spots om mitigerende maatregelen in te zetten
• Toepassen van filters bij hot-spots van afstromend regenwater
• Verbeteren reiniging van wegen (afstemmen op weersvoorspelling)
• Nat reinigen van wegen om fijnstof te verminderen
• Start regionale proefprojecten naar straatreiniging en afvangen van TRWP

Onderzoeken over dit onderwerp

Way Forward Report, European TRWP Platform, september 2019. 'Scientific Report on Tyre and Road Wear Particles, https://www.etrma.org/wp-content/uploads/2019/10/final-way-forward-repor...

TRWP, in the aquatic environment', door Prof. emer. Martin Jekel, TU Berlin voor ETRMA, Brussel 17 juli 2019

RIVM, 2018, Potential measures against microplastic emissions to water, rapportnummer 2017-0193.

Knight, L.J. et al. 2020, Tyre wear particles: an abundant yet widely unreported microplastic?

Environmental Science and Pollution Research, Vol. 27, pag. 18345–18354

Leads, RR. en Weinstein, JE 2019, Occurrence of tire wear particles and other microplastics within the tributaries of the Charleston Harbor Estuary, South Carolina, USA, Marine Pollution Bulletin,
Vol. 145, pag. 569-582.

Parker, BW, 2020, Microplastic and tire wear particle occurrence in fishes from an urban estuary: Influence of feeding characteristics on exposure risk, Marine Pollution Bulletin, Vol. 160, pag. 111539.

Redondo-Hasselerharm PE, de Ruijter VN, Mintenig SM, Verschoor A, Koelmans AA. 2018,Ingestion and chronic effects of car tire tread on freshwater benthic macroinvertebrates. Environmental Science and Technology, Vol. 52(23), pag. 13986-13994.

Tian, Z et al, 2021, A ubiquitous tire rubber–derived chemical induces acute mortality in Coho salmon., Science, Vol. 371, Issue 6525, pag. 185-189.