Forside Nyt Viden Om DMU Kontakt os Søg In English
 

Atmosfærisk deposition 2000. NOVA 2003.

Faglig rapport fra DMU, nr. 374

Sammenfatning

Denne rapport sammenfatter de vigtigste konklusioner fra dette års rapportering af atmosfæredelen af NOVA 2003 og opsummerer hovedresultaterne vedrørende måling og beregning af koncentrationer af atmosfæriske kvælstof-, fosfor-, svovlforbindelser og tungmetaller samt deposition til danske hav- og landområder for år 2000. Igen i 2000 blev koncentrationer og depositioner bestemt på basis af en kombination af målinger og modelberegninger for derved at udnytte fordelene ved de to metoder bedst muligt. Konklusioner vedrørende: · aktuelle koncentrationsniveauer ved målestationerne, · depositionen ved målestationerne, · sæsonvariationer og · udviklingstendenser for koncentrationer og depositioner
er således hovedsageligt baseret på målingerne, som også er anvendt til vurdering af resultaterne fra modelberegningerne. Beregninger og konklusioner vedrørende: · depositioner til de enkelte farvands- og landområder, · kildefordeling og · det danske bidrag samt bidrag fra skibsemissioner

baseres på modelberegningerne, som netop anvendes for at kunne ekstrapolere resultaterne fra de enkelte målestationer ud til større geografiske områder og for at kunne vurdere bidraget fra forskellige kilder. Modelberegningerne med ACDEP er for år 2000 blevet opdateret på emissionsområdet, hvor implementering af de nye emissionsopgørelser for bl.a. skibstrafik er et af de vigtige nye tiltag. Konsekvenserne af disse ændringer diskuteres i det følgende.

Forsurende og eutrofierende kvælstofforbindelser
Kvælstofdeposition til farvande
>BR>For 2000 viser modelberegningerne, at den samlede kvælstofdepositi-on til de danske farvande, fjorde, vige og bugte varierer fra 0,9 til 1,9 ton N/km2 med et gennemsnit på omkring 1,3 ton N/km2 (se Figur 2.10). Dette giver en samlet kvælstofdeposition til de danske far-vandsområder på 140 ktons N, hvilket er den største kvælstofdeposi-tion, som hidtil er blevet rapporteret og ca. 20% højere end rapporteret for 1999 (Ellermann et al. 2000). For begge år viser de nyeste beregninger en tydeligt højere deposition til de danske farvande end hidtil rapporteret.

Opdatering af model
Det er vigtigt at bemærke, at de høje depositionstal for 1999 og 2000 ikke skyldes, at der er sket en markant stigning af kvælstofdepositionen i løbet af de seneste to år. Årsagen er, at ACDEP-modellen er blevet opdateret. I 1999 var vi tvunget til at indføre en ny type meteorologiske input data og disse har resulteret i, at den beregnede våddeposition generelt er blevet højere. De nu anvendte meteorologiske data fra DMU's Eta-model har større geografisk og tidslig opløsning, hvilket for årene 1999 og 2000 har medført bedre overenstemmelse mellem modelberegningerne og målingerne end tilfældet for de tidligere beregninger for perioden 1989-1998, hvor meteorologiske data fra EMEP anvendtes. For nuværende vurderes det, at en samlet kvælstofdeposition til de danske farvande på 120-140 ktons N pr. år er det bedste estimat for den samlede kvælstofdeposition til de danske farvande, som indtil videre kan gives. Det skal imidlertid bemærkes, at de meteorologiske data fra Eta-modellen kun er til rådighed for 1999 og 2000, og at to beregningsår er for lidt til at lave en grundig vurdering af effekten af de nye meteorologiske data fra Eta-modellen i forhold til data fra EMEP.

2000 i forhold til 1999
Kvælstofdepositionen i år 2000 er beregnet til at være 20% højere end for 1999 (begge med Eta-meteorologi og inklusiv skibsemissioner). Forskellen på kvælstofdepositionen til de danske farvande er beregnet til 20%. Årsagen til denne stigning er dels højere nedbørsmængder over Nordsøen, der grundet det store areal bidrager med ca. 50% af den samlede deposition til de danske farvande, og dels højere kvælstofkoncentrationer i nedbøren. Denne forklaring underbygges af målingerne, som viser en svag stigning i våddepositionen fra 1999 til 2000 på trods af, at nedbørsmængden er lidt mindre i 2000 end 1999.
Deposition opdelt på de forskellige danske farvandsområder kan ses i Tabel 2.10. En mere detaljeret opgørelse inkluderende fjorde, vige og bugte vil senere blive tilgængelig på internettet. Depositionen er størst til fjorde og kystnære områder. Endvidere ses der for 2000 en høj deposition til den nordlige del af Nordsøen og den nordvestlige del af Skagerrak, hvilket primært skyldes høje nedbørsmængder i disse områder. For 2000 ses, i modsætning til tidligere år, ingen markant nord-sydgående gradient. Kvælstofdepositionen til de danske farvande fordeles med 80% tilført som våddeposition og 20% som tørdeposition.

Kvælstofdeposition til landområder
Kvælstofdepositionen til landområderne ligger mellem 1,3 og 2,7 ton N/km2, med højest deposition i Jylland og med lavest deposition i den østlige del af landet. For landet som helhed beregnes en kvælstofdeposition på 92 ktons N, hvilket svarer til depositionerne i 1999. Variationen i depositionen skyldes fordelingen af nedbør, forskelle i afstand til områder med høje emissioner i den nordlige del af det europæiske kontinent og intensitet af husdyrbrug og dermed ammoniak- emissionen på mere lokal skala. Depositionen pr. arealenhed er generelt højere til land end til vand, hvilket primært skyldes deposition af ammoniak fra lokale landbrug og større deposition af kvælstofdioxid til landoverflader end til vandoverflader.

Landområder + farvande
Den samlede deposition af kvælstof til danske landområder og farvande i 2000 bliver sammenlagt 230 ktons N, hvilket betyder, at depositionen er af samme størrelse som emissionen. For 1999 er den samlede emission af kvælstof estimeret til 143 ktons N (Illerup et al. 2001). Der er derfor en betydelig netto import af kvælstof til Danmark.

Sæsonvariation i år 2000
For år 2000 ses store variationer i kvælstofdepositionen for de enkelte måneder ligesom der er stor variation mellem sæsonvariationen for de forskellige målestationer. Generelt gælder dog for 2000, at depositionerne er højest i forårsmånederne og lavest i vintermånederne, samt juli, som var en meget tør måned. Billedet af de gennemsnitlige sæsonvariationer for hele overvågningsperioden 1989-2000, har ikke ændret sig siden sidste års rapportering (Ellermann et al. 2000).

Kilder til kvælstofdeposition
Modelberegningerne viser, at den atmosfæriske deposition af kvæl-stof til danske farvande i 2000 stammer stort set ligeligt fra landbrug (ca. 40%) og forbrændingsprocesser (ca. 60%). For områder tæt på landbrug ses dog et lidt højere bidrag fra landbruget. Således bidrager landbrugskilder med godt 60% af depositionen til Limfjorden og godt 50% af depositionen til Kattegat, mens diverse forbrændingsprocesser er kilde til resten. Endvidere viser modelberegningerne, at landbrug tilsvarende er kilde til ca. halvdelen af kvælstofdepositionen til landoverflader. Disse beregningsresultater er i god overenstemmelse med resultaterne fra målestationerne, som viser at andelen fra landbrug svarer til 50-65% for deposition til vandoverflader ved kyster og til 41-63% for deposition til en gennemsnitlig landoverflade (10 cm høj plantevækst).

Danske bidrag
Af den samlede deposition til farvandene bidrager danske kilder med 20% til Kattegat og 7% til Nordsøen. Derimod udgør det danske bi-drag mere end 40% for nogle fjorde, vige og bugte. Det høje danske bidrag i disse områder skyldes helt overvejende deposition af lokalt emitteret ammoniak. I gennemsnit udgør det danske bidrag omkring 11% af den atmosfæriske kvælstoftilførsel til de danske farvande i år 2000. For depositionen til landområderne udgør de lokale danske kilder i gennemsnit 7%, hvilket er i samme størrelsesorden, som for farvandene. For depositionerne til landområderne vil der være store lokale variationer grundet bidragene fra de enkelte gårde.

Langtransport
Langt hovedparten (80-90%) af kvælstofdepositionen i Danmark stammer altså fra udlandet, hvilket hænger sammen med at kvælstofforbindelserne kan transporteres over store afstande med luften. For Danmark vides at den største del af luftforureningen langtransporte-res til Danmark fra den nordlige del af det europæiske kontinent, hvor emissionerne fra både landbrug og forbrændingsprocesser er høje.

Skibsemissioner
For første gang har det været muligt at inkludere emissionerne fra skibe i modelberegningerne. Resultaterne for 1999 og 2000 viser, at emissioner af kvælstofoxider fra skibstrafik kun udgør omkring 7% af den samlede deposition. Dette er umiddelbart mindre end forventet på basis af, at emissionerne fra skibstrafik er betragtelige sammenlignet med de danske emissioner.

Udviklingstendenser for den samlede kvælstofdeposition
Både modelberegningerne og målingerne på målestationerne viser, at kvælstofdepositionen i år 2000 ligger over niveauet for 1999. Dette har for våddepostionen betydet, at udviklingstendenserne for perioden 1989-2000 er mindre markante end tidligere rapporteret. Der er således for våddeposition af nitrat ikke længere en tendens til et fald, og faldet i våddepositionen af ammonium er mindre markant end tidligere. Endvidere er det kun ændringerne af våddepostionen på en enkelt målestation, som er statistisk signifikant.

Ændringer i samlet deposition
For den samlede deposition af kvælstof - summen af våddeposition og tørdeposition - vurderes derfor, at der ikke er sket betydelige ændringer i perioden 1989-2000. Årsagen hertil er formentligt ikke, at ændringerne i emissionerne ikke har haft en effekt (se nedenfor), men at to faktorer har modvirket et fald i depositionerne. Den ene faktor er ændringerne i nedbørsmængderne, som medfører store variationer i våddepositionen fra år til år, hvilket gør det vanskeligt at observere en trend. Dernæst har de tre våde år i 1998-2000 på flere af målestationerne givet anledning til en stigning i nedbørsmængderne i løbet af perioden 1989-2000. Den anden faktor er, at faldet i luftens indhold af svovlforbindelser formentligt har medført, at ammoniak omdannes langsommere i atmosfæren, og at koncentrationen af ammoniak derfor er faldet mindre end forventet på basis af reduktionen i emissionerne.

Lokale ændringer
Ovenstående vurdering gælder for Danmark, som helhed. Lokalt vil der uden tvivl kunne forekomme ændringer i kvælstofdepositionen i lighed med situationen ved målestationen ved Tange, hvor der er målt en signifikant reduktion i ammoniakkoncentrationen på 27% i perioden 1989-2000. Denne betydelige reduktion i ammoniakkoncen-trationen forventes at medføre et fald i tørdepositionen af ammoniak, der for Tange beregnes at udgøre lidt over en trediedel af den samlede deposition.

Udviklingstendenser for koncentration
Ændringerne i luftkoncentrationerne af kvælstofforbindelserne på målestationerne viser samme billede, som ved tidligere rapporteringer: · For NHx (summen af gasformig ammoniak og partikelbundet ammnium) måles signifikante fald på alle målestationer på 26-38% i løbet af perioden 1989-2000. Af dette fald udgøres hovedparten af partikulært bundet ammonium, der i samme periode er faldet med 35-41% på alle målestationerne. For ammoniak varierer billedet meget fra målestation til målestation. Ved Tange observeres et sta-tistisk signifikant fald på 27% i løbet af perioden, mens ændringerne på de øvrige målestationer er mindre og ikke statistisk signifikante. · For årmiddelkoncentrationen af sum-nitrat observeres signifikante fald på alle målestationer. Faldet ligger på 17-29 % for perioden 1989-1999. · For kvælstofdioxid ses på basis af de nuværende tidsserier ingen udviklingstendens for perioden 1989-2000. Variationer fra år til år er store og overskygger eventuelle tendenser. Da ændringerne i koncentrationerne af partikulært bundet ammonium og sum-nitrat er meget ens på målestationerne gælder de målte reduktioner formentligt for landet som helhed. Ændringerne i koncentrationerne skyldes faldet i emissionerne af ammoniak og kvælstofilter i den nordlige del af det europæiske kontinent. Da lokale danske kilder også påvirker koncentrationsniveauerne har reduktionen i emissionen i Danmark også betydning.

Ammoniak
Når der ikke er observeret ændringer for ammoniak skyldes dette formentligt enten en effekt af den kraftige reduktion af svovlemissionerne (se Afsnit 2.7), eller at de lokale forhold ved DMU's målestationer ikke afspejler det generelle billede for hele Danmark.

Usikkerhed på beregningerne
Usikkerheden på beregning af deposition af kvælstof til de danske land- og vandområder er meget svær at bestemme. Med udgangspunkt i sammenligning mellem modelberegningerne og målingerne estimeres den samlede usikkerhed i beregningerne af kvælstofdepositionen til land til 50%. Anlægges igen en forsigtig betragtning kan usikkerheden i beregningerne for Kattegat estimeres til ca. 30%, hvilket også skønnes at gælde for resten af de Indre Danske Farvande. For den danske del af Nordsøen har vi ikke måledata for nedbørsmængderne, som er meget vigtige for resultatet, og usikkerheden kan derfor være større for Nordsøområdet (op mod 50%).

Fosfordeposition
Fosfordeposition og udviklingstendenser

Det estimeres, at den uorganiske fosfordeposition til de Indre Danske Farvande (areal 31.500 km2) er på ca. 255 tons P i 2000. Dette estimat angiver en øvre grænse og er fremkommet ud fra en vurdering af, at der ikke er sket ændringer i fosfordepositionen fra atmosfæren i forhold til de sidste år. Denne vurdering støttes af måling af luftens indhold af partikulært bundet fosfor, semikvantitativ bestemmelse af våddepositionen og af målinger udført af Fyns Amt (Bendixen og Krüger 2001).

Deposition af forsurende svovlforbindelser
Svovldeposition

For svovlforbindelserne er der for år 2000 beregnet en samlet deposi-tion til en genemsnitlig landoverflade på 0,8-1,0 tons S/km2, hvilket resulterer i en samlet deposition til de danske landområder på ca. 40.000 tons. Imidlertid er modellens beregninger væsentligt overestimerede og et realistisk bud på den samlede svovldeposition til danske landområder vurderes derfor til ca. 25.000 tons S. Tallet kan sammenlignes med de danske atmosfæriske svovlemissioner på ca. 28.000 tons S (reference). På basis af modelberegningerne ses en meget jævn fordeling over landet. Dog ses høje koncentrationer ved de store byer og i områder med meget nedbør. Den jævne fordeling skyldes, at det i ACDEP på nuværende tidspunkt ikke er muligt at inkludere bidrag fra sulfat stammende fra havsalt.

Sulfat fra havsalt
Hovedparten af depositionen udgøres af våddeposition af sulfat (66-86%), hvoraf 10-40% stammer naturligt fra havsalt. Størst bidrag af sulfat fra havsalt ses i den vestlige del af Jylland pga. kort afstand til Nordsøen, mens sulfat fra havsalt kun udgør en lille del af sulfatdepositionen i den østlige del af landet. Den store indflydelse af havsalt i den vestlige del af Jylland bevirker, at den samlede svovldeposition er størst i Vestjylland og mindst i den østlige del af landet.

Kilder
Hovedparten af svovldepositionen i Danmark stammer fra langtransport af svovlforbindelser fra den nordlige del af det europæiske kontinent, hvor emissionerne fra diverse forbrændingsporcesser er høje. ACDEP beregningerne viser således, at kun ca. 10% af svovlde-postionen stammer fra danske kilder. Lige som for kvælstof er der ved beregningerne i dette år blevet inddraget emissioner fra skibstra-fik, der emitterer betydelige mængder svovl. Disse bidrager med gennemsnitligt ca. 14% af den samlede svovldeposition i Danmark.

Udviklingstendenser
Udviklingstendenserne for svovldepositionen er langt klarere end for kvælstofdepositionen. For perioden 1989-2000 ses for alle målestationerne signifikante og kraftige fald af våddeposition af sulfat, og koncentrationer af svovldioxid og partikulært bundet sulfat. Reduktionen af den samlede svovldeposition estimeres til at være ca. 50% baseret på reduktionerne i våddepositionen, der udgør den største del af den samlede deposition. Årsagen til de store reduktioner er uden tvivl de store fald i emissionerne af svovldioxid i Danmark og den nordlige del af det europæiske kontinent.

Usikkerhed på beregningerne
Som for kvælstof skønnes usikkerheden på beregningerne til at være betydelige. På basis af sammenligning mellem depositionerne bestemt med ACDEP og målingerne ved målestationerne vurderes, at ACDEP overerestimerer svovldepositionen med op til 80% og det estimeres, at modelberegningerne kan være usikre med op til en fak-tor 2.

Tungmetaldeposition
I 2000 var den gennemsnitlige deposition for det danske baggrunds-område for stofferne Cr = 0,13, Ni = 0,17, Cu = 0,7 , Zn =7,5 , As = 0,14 , Cd = 0,04 og Pb = 1,1. (enhed mg/(m2*år)).

Koncentration
Den gennemsnitlige koncentration af partikulært bundet tungmetal (enhed ng/m3) var for 2000: Cr = 0.7, Mn = 3.5, Fe = 97, Ni = 1.4, Cu = 1.9 , Zn = 14 , As = 0.6 , Cd = 0.3 og Pb = 6.9.

Trends
Udviklingen i depositionen og i det atmosfæriske koncentrationsniveau af tungmetaller har for perioden 1990 til 2000 været stadig faldende. Nedgangen i tungmetalniveauerne har været mellem en faktor to og en faktor tre, størst nedgang er målt for stofferne Pb og Cd.

Deposition til farvande
For 2000 er tungmetaldepositionen på de Indre Danske Farvande med et samlet areal på 31.500 km2 estimeret til : Cr = 4 tons, Ni = 5 tons, Cu = 27 tons , Zn = 247 tons, As = 5 tons, Cd = 1,4 tons og Pb = 37 tons. Estimaterne er baseret på målinger fra tre kystnære stationer. Usikkerhederne på depositionsværdierne for de enkelte tungmetaller er omkring 30 %. Sammenlignes med værdier for landbaserede udledninger af tungmetaller, er det atmosfæriske bidrag af samme størrelsesorden som disse og i nogle tilfælde større.

Bedes citeret: Ellermann, T., Hertel, O., Hovmand, M.F., Kemp, K., Skjøth, C.A. (2001): Atmosfærisk deposition 2000. NOVA 2003. Danmarks Miljøundersøgelser. 88 s. Faglig rapport fra DMU, nr. 374. Rapporten er kun tilgængelig i elektronisk format.http://faglige-rapporter.dmu.dk

Hele rapporten i pdf format (2731 KB)

Dato for sidste opdatering 2001-12-03 Til toppen Tilbage Frem Send os dine spørgsmål og kommentarer Sitemap Links