Metingen van Stikstof in de Lucht en over Analyse van Stikstoftrends in Nederland

Metingen van Stikstof in de Lucht in Nederland

Stikstof is een stof die zich door de lucht verplaatst van de plek waar het wordt uitgestoten naar de plek waar het uiteindelijk neerkomt, zoals natuurgebieden. Door regelmatig de concentratie van stikstof in de lucht te meten, kunnen we een beeld krijgen van hoeveel stikstof er vrijkomt. Deze metingen zijn belangrijk omdat stikstof bijdraagt aan verzuring en vermesting, wat schade kan veroorzaken aan natuur en waterkwaliteit.

Ammoniak (NH₃)
In Nederland komt ammoniak vooral uit de landbouw. Het RIVM meet de concentratie ammoniak in de lucht op twee verschillende manieren in de praktijk:

  • LML : Op acht plekken wordt elk uur de ammoniakconcentratie gemeten.
  • MAN : Op meer dan 300 plekken, vooral in natuurgebieden, wordt maandelijks gemeten.

Uit deze metingen blijkt dat de gemiddelde concentratie in 2022 rond de 6,7 microgram per kubieke meter lag (wij op deze site hebben een voorkeur voor het gebruik van de mediane waarde … ). De verschillen tussen jaren komen vaak door het weer; hogere temperaturen en droge periodes kunnen de concentratie verhogen.

Figuur 1: Gemiddelde MAN ammoniakconcentratie per jaar inclusief de standaarddeviatie (jaargemiddeld en over alle locaties) om de spreiding over het netwerk te illustreren. De minimale en maximale concentraties zijn separaat weergegeven. De gemiddelde ammoniakconcentratie boven het MAN netwerk is 5,1 µg/m³ en dat is ongeveer 0,7 µg/m³ lager dan ‘gemiddeld in Nederland’. Duidelijk is te zien dat het concentratie verloop over de afgelopen tien jaar constant is met kleine piekjes omhoog en omlaag. Opvallend is de piek in 2018 waarbij duidelijk de concentratie wat hoger is dan de voorgaande jaren. De maximale concentraties worden gemeten op de Bennekomse Meent (oranje lijn), en de laagste concentraties worden op Meyendel, Vlieland, Zwanenwater, Terschelling gemeten. 

Stikstofoxiden (NOx)
Stikstofoxiden, zoals stikstofdioxide (NO₂), komen vooral van het verkeer. Het RIVM meet deze stoffen op 80 locaties. De gemiddelde concentratie was in 2020 de laagste ooit gemeten dankzij maatregelen en lockdowns tijdens COVID-19. Sinds de jaren 90 is de stikstofoxideconcentratie flink gedaald door maatregelen in verkeer, industrie en energie. In 2022 was de gemiddelde NO₂-concentratie op meetlocaties lager dan de Europese grenswaarde.

Fijnstof met Stikstof
Ammoniak en stikstofoxiden kunnen in de lucht veranderen in fijnstofdeeltjes, zoals ammonium en nitraat. Deze vormen samen ‘secundair inorganisch aërosol’ (SIA). Omdat deze deeltjes minder snel neerslaan, verspreiden ze zich verder, vaak vanuit het buitenland. Het RIVM meet de concentraties van deze stoffen op vier plekken in Nederland. Sinds 2005 is de hoeveelheid ammonium met 70% en nitraat met 35% gedaald.

Invloed van het Weer
Het weer speelt een grote rol in de variatie van stikstofconcentraties. Warme, droge periodes verhogen vaak de concentraties, terwijl regen juist helpt om de stoffen uit de lucht te ‘wassen’. Door metingen te combineren met weersgegevens kan een betere inschatting worden gemaakt van trends en het effect van maatregelen. Uit het onderzoeksrapport Deel 1 komt Figuur 1.

Figuur 2: de gemeten en voorspelde gemiddelde MAN ammoniakconcentratie per jaar. De voorspelde ammoniakconcentratie wordt vooral beïnvloed door de neerslag en de gemiddelde jaartemperatuur. De piek in het aantal runderen in 2016 met een afname van bijna 15% in de jaren erna is niet waar te nemen in de correlatie. Bron: Onderzoeksrapport Deel 1  

Analyse van Stikstoftrends in Nederland

Door verschillende metingen van stikstof met elkaar te vergelijken, kunnen we zien of de verschillende stikstofvormen dezelfde trends volgen en begrijpen wat die trends betekenen. Bijvoorbeeld, komt de gemeten trend in ammoniak (NH₃) overeen met de trend in ammoniakemissies in Nederland? Verschillen tussen deze trends kunnen wijzen op andere onderliggende processen. Hier bekijken we de trends van ammoniak en ammonium (NH₄), en de stikstofoxiden (NO, NO₂ en NO₃).

We richten ons op stikstof in de lucht en natte stikstofdepositie (stikstof die met regen op de grond komt), omdat hiervan voldoende gegevens beschikbaar zijn. Droge depositie en stikstof in grondwater laten we buiten beschouwing door het gebrek aan meetpunten.

Trends in Ammoniak, Ammonium en Emissies (NHₓ)
Hier vergelijken we de trends sinds 2005 van ammoniakemissie, ammoniak- en ammoniumconcentraties in de lucht en de natte depositie van stikstof. Na correctie voor buitenlandse emissies blijkt dat de trend in de natte depositie overeenkomt met de trend in Nederlandse ammoniakemissies: beide zijn met ongeveer 20% gedaald sinds 2005.

De ammoniakconcentratie in de lucht is echter met 20% gestegen, terwijl de ammoniumconcentratie (deeltjes ammonium in de lucht) juist met 70% is afgenomen. Dit tegenovergestelde patroon is logisch, omdat ammoniak door chemische reacties kan veranderen in ammonium en omgekeerd. De stoffen waarmee ammoniak in de lucht reageert, zoals zwaveldioxide en stikstofdioxide, zijn de afgelopen jaren afgenomen, waardoor meer ammoniak in de lucht blijft. Dit verklaart deels waarom emissies en concentraties van stikstof niet altijd dezelfde trend laten zien.

Trends in Gezamenlijke Concentraties van NH₃ en NH₄ en Emissies
Als we de gezamenlijke concentratie van ammoniak en ammonium vergelijken met de Nederlandse ammoniakemissies, zien we dat ze grotendeels dezelfde trend volgen sinds 2005. In die periode is de ammoniakemissie met 20% afgenomen, terwijl de totale concentratie van NH₃ en NH₄ met ongeveer 10% is gedaald. Het verschil in deze afnamepercentages komt deels door een piek in ammoniakconcentraties in 2018 en 2019.

Trends in NOₓ-componenten en Emissies
In tegenstelling tot ammoniak en ammonium volgen alle NOₓ-componenten de dalende trend van de Nederlandse stikstofoxiden-emissies zonder dat een correctie voor buitenlandse bijdragen nodig is. Sinds 2005 zijn alle componenten van stikstofoxiden met 40-50% gedaald. Dit weerspiegelt de afname van emissies uit verkeer en industrie.

GCN en GDN kaarten van RIVM

RIVM maakt met OPS jaarlijks digitale kaarten beschikbaar. Gemeentes, provincies en anderen gebruiken concentratie- en depositiekaarten bij hun rapportage van overschrijdingen in het kader van de Omgevingsregeling en bij planvorming. Hier vindt u figuren van de concentratie- (GCN(Grootschalige Concentratiekaarten Nederland)) en depositie- (GDN(Grootschalige Depositiekaarten Nederland)) kaarten met de mogelijkheid op specifieke locaties in Nederland in te zoomen. Onderstaande kaarten zijn gemaakt door Food4Innovations en staan in Deel 1 van het Onderzoeksrapport.  

Figuur 3: De berekende concentratie heatmap (OPS-2022) van de ammoniak concentratie uitgedrukt in µg/m³ op een 1 x 1 km grid over Nederland. Duidelijk valt op de hoge ammoniakconcentraties boven de Gelderse Vallei, Noord Limburg en Oost Brabant (de Peel). Boven de Noordzee kust, de Wadden, het IJsselmeer en de Veluwe zijn de berekende concentraties laag. Waarom de concentraties boven de Waddenzee hoger zijn dan boven het IJsselmeer dient nader onderzocht te worden
Figuur 4: Horizontale en verticale doorsnede van bovenstaande heatmap met een resolutie van 1 kilometer. Links zien we de voorspelde ammoniak concentratie boven de Waddenzee, daarna de kop van Friesland, een stuk IJsselmeer, Flevoland en daarna de piek in de Gelderse Vallei. Rechts zien we Noord-Holland, de Utrechtse Heuvelrug en daarna de piek Gelderse Vallei, de lage plekken zijn de Veluwe en daarna verhoogde concentraties bij de Achterhoek 

Plaats een reactie

Eén reactie

  1. […] niet overeenkomen met recente praktijkdata, die juist wijzen op lagere emissiewaarden. De berekende ammoniakconcentraties in de lucht variëren sterk per regio, wat de veronderstelling van een uniforme […]

    Like