Blootstellingsmodel AirPEX (Air Pollution Exposure model): ontwikkeling en modelbeschrijving | RIVM

Alle mensen die leven en wonen in gebieden met verontreinigde lucht worden blootgesteld aan luchtverontreiniging. Deze blootstelling kan leiden tot gezondheidseffecten in (een deel van) de bevolking. De causale keten, beginnend bij emissie, via luchtkwaliteit en blootstelling tot eventueel optredende gezondheidseffecten, beschrijft de causale opeenvolging van de onderdelen en processen die tot een gezondheidseffect kunnen leiden. Tezamen bepalen deze onderdelen het gezondheidsrisico van de bevolking. Een essentieel onderdeel van de kwantitatieve schatting van het gezondheidsrisico van luchtverontreiniging is de kwantitatieve schatting van de blootstelling van een populatie aan luchtverontreiniging. Blootstellingsmodellen beschrijven de werkelijke blootstelling van de bevolking aan luchtverontreiniging, en kunnen dienen voor risicoschatting en voor het evalueren van mogelijke beleidsmaatregelen of trends in luchtkwaliteit. De bestaande, meest Amerikaanse, blootstellingsmodellen zijn evenwel onvoldoende bruikbaar voor risico-schattingsdoelstellingen voor de Nederlandse en Europese blootstellingssituatie, voor een deel omdat ze voor (zeer) specifieke doeleinden zijn ontwikkeld. In dit rapport wordt verslag gedaan van de ontwikkeling van het blootstellingsmodel AirPEX ("Air Pollution Exposure model"). In dit model zijn de onderdelen van de causale keten opgenomen, waarbij de nadruk op blootstelling is gelegd. Het model beoogt de werkelijke blootstelling van (delen van) de bevolking aan luchtverontreinigende stoffen te kwantificeren en het effect van beleidsmaatregelen en trends in luchtkwaliteit op de bevolkingsblootstelling te evalueren. Het beoogde gebruik voor risicoschattingsdoeleinden stelt een aantal eisen aan het model. Het te ontwikkelen model moet onafhankelijk zijn van luchtverontreinigende stof en geografisch gebied. Het model moet schattingen kunnen geven van verschillende blootstellingsparameters die relevant zijn voor een specifieke luchtverontreinigende stof, en die bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden om schattingen te maken van optredende gezondheidseffecten. Het is noodzakelijk onderscheid te kunnen maken in bevolkingsgroepen die extreem hoog of laag worden blootgesteld of die extreem gevoelig zijn voor luchtverontreiniging. Het model moet tevens inzicht geven in de relatieve bijdrage van factoren die leiden tot een (verhoogde) blootstelling. Daarnaast moet het model bruikbaar zijn voor de beantwoording van specifieke beleidsvragen, zoals de effectiviteit van risico-reductie maatregelen. AirPEX simuleert de werkelijke blootstelling van een verzameling individuen (een populatie) aan een luchtverontreinigingscomponent. Als eerste wordt met behulp van Monte Carlo methoden een representatieve populatie samengesteld. Vervolgens wordt voor elk individu uit de populatie het verloop van de blootstelling in de tijd berekend. En tenslotte berekent AirPEX de gewenste populatie-blootstellingsparameters. AirPEX gebruikt hiervoor drie soorten gegevensbestanden als input, namelijk gegevens over de demografie van de bevolking, het verloop in de tijd van de buitenluchtconcentraties luchtverontreinigingscomponent, en het activiteitenpatroon van de bevolking. Ter illustratie van het gebruik van het model is de uitwerking van AirPEX voor de stof ozon gegeven. Hierbij zijn de ozon-specifieke modelcomponenten en de beschikbare inputgegevens beschreven, gevolgd door een voorbeeldberekening van de blootstelling van de Nederlandse bevolking aan ozon op een dag met verhoogde fotochemische luchtverontreiniging. Het model zoals dat momenteel is geimplementeerd voldoet aan de gestelde eisen. Het model is stof- en gebiedsonafhankelijk, het biedt een grote variabiliteit aan outputparameters en veel mogelijkheden om inputvariabelen en -functies te definieren. Het model is op eenvoudige wijze uit te breiden met een blootstellings-respons module waarmee een kwantitatieve schatting van de gezondheidseffecten kan worden berekend. Het ontwikkelde model AirPEX is een compleet en flexibel rekensysteem, waardevol bij de beantwoording van vragen naar kwantitatieve gezondheidsrisico's van luchtverontreiniging bij het evalueren van beleidsmaatregelen en trends in luchtkwaliteit, en bij het aansturen van onderzoek op het gebied van risicobeheersing en risicovaststelling. Het kan worden toegepast voor de beschrijving van blootstelling van de bevolking in Nederland en tevens voor blootstellingssituaties elders.