Sammenfatning

Denne rapport sammenfatter de vigtigste konklusioner fra 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 året 2002. Koncentrationer og depositioner bestemmes 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 til depositionen 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 for år 2002 er foretaget med en opdateret version af ACDEP-modellen. Opdateringerne ligger dels i en forbedret parametrisering af sæsonvariationen af de danske ammoniakemissioner og dels i en forbedret og mere detaljeret beregningsprocedure. Forbedringerne har givet en bedre overensstemmelse mellem målingerne og modelberegningerne.

Forsurende og eutrofierende kvælstofforbindelser

Kvælstofdeposition til farvande
Modelberegningerne viser, at den samlede kvælstofdeposition til de danske farvande, fjorde, vige og bugte i 2002 varierede fra 0,7 til 1,6 tons N/km2 med et gennemsnit på omkring 1,0 tons N/km2 (Figur 2.11 og Tabel 2.9). Dette giver en kvælstofdeposition på 107 ktons N til de danske farvandsområder med samlet areal på 105.372 km2.

2002 i forhold til 2001
Den beregnede kvælstofdeposition til farvandene i år 2002 er med et fald på kun 9% stort set på samme niveau som i 2001. Årsagen til det lille fald er bl.a. en lidt lavere nedbørsmængde over hovedparten af farvandene i 2002 set i forhold til 2001. Deposition opdelt på de forskellige danske farvandsområder kan ses i Tabel 2.9. En mere detaljeret opgørelse inkluderende fjorde, vige og bugte vil senere blive tilgængelig på internettet. Depositionen er størst til fjorde og kystnære områder. Kvælstofdepositionen til de danske farvande fordeler sig med ca. 75% tilført som våddeposition og ca. 25% som tørdeposition.

Kvælstofdeposition til landområder
Beregningerne viser at kvælstofdepositionen til landområderne ligger mellem 1,5 og 2,0 tons N/km2 med størst deposition i Jylland og med mindst deposition i den østlige del af landet (Tabel 2.10). For landet som helhed beregnes en kvælstofdeposition på 80 ktons N, hvilket stort set er på niveau med 2001; tallene viser et lille fald på ca. 10%, hvilket især skyldes en mindre våddeposition. Den geografiske variation i depositionen skyldes fordelingen af nedbør og forskelle i afstand til områder med høje emissioner i den nordlige del af det europæiske kontinent. Intensitet af husdyrbrug og dermed ammoniakemission på mere lokal skala spiller også en stor rolle. Depositionen pr. areal-enhed er generelt højere til land end til vand, hvilket primært skyldes deposition af ammoniak fra lokale landbrug, samt at kvælstofdioxid kun deponerer meget langsomt til vandoverflader.

Landområder + farvande
Depositionen af kvælstof til danske landområder og farvande i 2002 udgør sammenlagt 187 ktons N. For 2001 er den samlede emission af kvælstof estimeret til 146 ktons N (Illerup et al., 2003). Der er derfor en betydelig netto import af kvælstof til Danmark, idet emissionen forventes at være på ca. samme størrelse i 2002 og 2001.

Sæsonvariation i år 2002
For år 2002 ses store variationer i kvælstofdepositionen fra måned til måned ligesom der er stor variation mellem de forskellige målestationer. Generelt gælder dog for 2002, at depositionerne er højest i forårsmånederne og lavest i vintermånederne. Modelberegningerne viser, at den atmosfæriske deposition af kvælstof til danske farvande i 2002 stammer stort set ligeligt fra landbrug og forbrændingsprocesser. For områder tæt på landbrugskilder ses dog et lidt højere bidrag fra landbruget. Således bidrager landbrugskilder med godt 57% af depositionen til Limfjorden og godt 48% 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 overensstemmelse med resultaterne fra målestationerne, som viser at andelen fra landbrug svarer til 46-63% for deposition til vandoverflader ved kyster og til 40-77% for deposition til en gennemsnitlig landoverflade (10 cm høj plantevækst).

Danske bidrag
Af den samlede deposition til farvandene bidrager danske kilder med 26% til Kattegat og 9% til Nordsøen. Derimod udgør det danske bidrag 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 14% af den atmosfæriske kvælstoftilførsel til de danske farvande i år 2002. De danske kilder udgør i gennemsnit 38% af depositionen til landområderne, hvilket er betydeligt højere end for de danske farvande. For depositionerne til landområder er der store lokale variationer grundet store variationer i de lokale bidrag fra de enkelte landbrug.

Langtransport
Hovedparten (62-86%) af kvælstofdepositionen i Danmark stammer fra udlandet, hvilket hænger sammen med, at kvælstofforbindelserne kan transporteres med luften over store afstande. I Danmark kommer den største del af luftforureningen fra den nordlige del af det europæiske kontinent, hvor emissionerne fra både landbrug og forbrændingsprocesser er høje.

Udviklingstendenser for den samlede kvælstofdeposition til farvande m.m.
Den samlede deposition af kvælstof til de danske farvande består for størstedelen af våddeposition (69-80%). Da våddepositionen af kvælstof, som middel for målestationerne, er faldet med ca. 17% over perioden 1989-2002 vurderes det, at der ligeledes har været et fald i den samlede kvælstofdeposition til de danske farvande (tørdepositionen udgør kun en lille del af den samlede deposition til farvandene, og der er ikke set betydelige stigninger i tørdepositionen). Ændringerne fra år til år er ofte betydelige og kan være større end den samlede ændring over perioden. Derfor er ændringerne af våddepositionen kun statistisk signifikant på en ud af de syv målestationer.

Ændringer i samlet deposition til landområder
Kvælstofdepositionen til danske landområder består af ca. 50% våddeposition og ca. 50% tørdeposition. Med et forsigtigt skøn vurderes det, at der ikke er sket væsentlige ændringer over perioden 1989-2002. Denne vurdering bygger på, at der kun er sket et lille fald i våddepositionen, og at tørdepositionen ikke er ændret betydeligt. Tørdepositionen udgøres for en stor del af deposition af ammoniak og for ammoniak ses for hovedparten af målestationerne ikke nogen statistisk signifikant ændring (se nedenfor).

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 (se nedenfor). Den betydelige reduktion i ammoniakkoncentrationen ved Tange vil medføre et fald i tørdepositionen af ammoniak, der ved Tange udgør lidt over en tredjedel 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 ammonium) måles signifikante fald på alle målestationer på 33-45% i løbet af perioden 1989-2002. Af dette fald udgøres hovedparten af partikulært bundet ammonium, der i samme periode er faldet med 41-48% på alle målestationerne. For ammoniak varierer billedet meget fra målestation til målestation. Ved Tange observeres et statistisk signifikant fald på 35% i løbet af perioden, mens ændringerne på de øvrige målestationer er mindre og ikke statistisk signifikante.

- For årsmiddelkoncentrationen af sum-nitrat (sum af salpetersyre og partikulært bundet nitrat) observeres signifikante fald på alle målestationer. Faldet ligger på 23-30% for perioden 1989-2002.

- For kvælstofdioxid ses på basis af de nuværende tidsserier ingen udviklingstendens for perioden 1989-2002. Variationer fra år til år er store og overskygger eventuelle tendenser.

Emissionsændringer
Da ændringerne i koncentrationerne af partikulært bundet ammonium og sum-nitrat er meget ens på målestationerne gælder de målte reduktioner formodentligt for landet som helhed.

Mere nedbør og ændret kemi
Ændringerne i koncentrationer og våddeposition skyldes fald i emissionerne af ammoniak og kvælstofilter i den nordlige del af det europæiske kontinent. Lokale danske kilder påvirker også koncentrationsniveauerne og reduktionen i emissionen i Danmark har derfor også betydning. Ændringerne i våddeposition og ammoniakkoncentration er mindre end forventet på basis af faldet i emissionerne. Årsagen til at ændringerne i emissionerne ikke har haft større effekt er formodentligt, at to faktorer har modvirket et fald i depositionerne. Den ene faktor er ændringer 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 gennemsnitlig stigning i nedbørsmængderne i løbet af perioden 1989-2002. Den anden faktor er, at faldet i luftens indhold af svovlforbindelser efter alt at dømme 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.

Usikkerhed påberegningerne
Usikkerheden i beregning af deposition af kvælstof til de danske land- og vandområder er meget svær at bestemme. Med udgangspunkt i sammenligning mellem modelberegninger og målinger 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. 130 tons uorganisk opløseligt P i 2002. Dette estimat bygger på måling af våddeposition af fosfor med optimerede metoder. Estimatet angiver en øvre grænse. Det vurderes forsat, at der ikke er sket ændringer i fosfordepositionen. Denne vurdering støttes af målinger udført af Fyns Amt (Fyns Amt 2003).

Forsurende svovlforbindelser

Svovldeposition
For svovlforbindelserne er der for år 2002 beregnet en samlet deposition til en gennemsnitlig landoverflade på 0,3-0,9 tons S/km2(se Figur 4.9), hvilket resulterer i en samlet deposition til de danske landområder på ca. 27.000 tons antropogen svovl. Imidlertid er modellens beregninger overestimerede og et realistisk bud på den samlede atmosfæriske antropogene svovldeposition til danske landområder vurderes derfor til ca. 20.000 tons S. Tallet kan sammenlignes med de danske atmosfæriske svovlemissioner på ca. 12.700 tons S i 2001 (Illerup et al., 2003).

Sulfat fra havsalt
Hovedparten af svovldepositionen udgøres af våddeposition af sulfat (64% i middel for landet), hvoraf 10-25% er naturligt og stammer fra havsalt. Størst sulfatbidrag fra havsalt ses i den vestlige del af Jylland pga. kort afstand til Nordsøen, mens havsalt kun bidrager med 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 forbrændingsprocesser er høje. ACDEP beregningerne viser således, at kun ca. 6% af svovldepositionen stammer fra danske kilder.

Udviklingstendenser
Udviklingstendenserne for svovldepositionen er langt klarere end for kvælstofdepositionen. For perioden 1989-2002 ses for alle målestationerne signifikante og kraftige fald i våddeposition af sulfat og i koncentrationerne af svovldioxid og partikulært bundet sulfat. Reduktionen i den samlede svovldeposition estimeres til ca. 50% baseret på reduktionerne i våddepositionen, der udgør den største del af depositionen. Årsagen til de store reduktioner er uden tvivl de store fald i emissionerne af svovldioxid i Danmark og i den nordlige del af det europæiske kontinent.

Usikkerhed på beregningerne
Som for kvælstof skønnes usikkerheden på beregningerne til at være betydelig. På basis af sammenligning mellem depositionerne bestemt med ACDEP og målingerne ved målestationerne vurderes, at ACDEP overestimerer svovldepositionen med op til 55% på en enkelt målestation. Det estimeres, at modelberegningerne kan være usikre med op til ca. 50%.

Tungmetaldeposition

Deposition
Den gennemsnitlige deposition (mg/m2) for det danske baggrundsområde var i 2002: Cr = 0,12, Ni = 0,22, Cu = 0,75, Zn =7,4, As = 0,12, Cd = 0,04 og Pb = 1,0. Dette svarer i store træk til niveauerne for 2001.

Koncentration
Den gennemsnitlige koncentration af partikulært bundet tungmetal (ng/m3) var for 2002: Cr = 0,5, Mn = 3,4, Fe = 94, Ni = 1,5, Cu = 1,5, Zn = 13, As = 0,6, Cd = 0,3 og Pb = 5,3, hvilket for de fleste af de målte tungmetaller er på niveauer med 2001. Jern afviger med en stigning på ca. 40% fra dette mønster.

Trends og emissionsændringer
Udviklingen i depositionen og i det atmosfæriske koncentrationsniveau af tungmetaller har for perioden 1990 til 2002 været stadig faldende. Nedgangen i tungmetalniveauerne har været mellem en faktor to og en faktor tre. Størst nedgang måles for stofferne Pb og Cd. udviklingstendenserne følger ændringerne i emissionerne af tungmetallerne. I Danmark og mange andre europæiske lande er der sket betydelige reduktioner i emissionerne. For enkelte tungmetaller er der dog ikke sket nævneværdige reduktioner i danske udledninger og de observerede ændringer skyldes derfor navnlig emissionsreduktioner i den nordlige del af det europæiske kontinent.

Deposition til farvande
For 2002 er tungmetaldepositionen til de indre danske farvande med et samlet areal på 31.500 km2 estimeret til: Cr = 4 tons, Ni = 7 tons, Cu = 24 tons , Zn = 236 tons, As = 4 tons, Cd = 1,1 tons og Pb = 32 tons. Depositionen ligger derfor på niveau med 2001. Estimaterne er baseret på en middelværdi af målinger fra alle 8 målestationer. Usikkerhederne i depositionsværdierne for de enkelte tungmetaller er ca. 30%. Sammenlignes med værdier for landbaserede udledninger af tungmetaller, er det atmosfæriske bidrag af samme størrelsesorden som disse og i nogle tilfælde større.

Hele rapporten i pdf. format (1290 KB)