Stikstof

Wat is stikstof eigenlijk?

Stikstof is een element dat op aarde veel voorkomt. De lucht die wij inademen bestaat voor het overgrote deel uit stikstof. Dit is stikstof in zijn pure, niet-reactieve en schadeloze vorm (N2). Een klein deel van de stikstof op aarde en in onze lucht is beschikbaar in de vorm van reactief stikstof. Dit zijn chemische verbindingen die stikstof bevatten en die onmisbaar zijn als voedingsstof voor de natuur.

Echter, in overmaat kan reactief stikstof een schadelijke werking hebben. De belangrijkste reactieve stikstofverbindingen die de mens via uitstoot in de atmosfeer brengt, zijn ammoniak (NH3) en stikstofoxiden (NOx). Deze emissies veroorzaken een verslechtering van de luchtkwaliteit voordat ze ergens neerslaan.

Wanneer een stof vanuit de lucht op de grond neerslaat spreken we van depositie. Niet alles dat we uitstoten komt op dezelfde plek weer neer. Met name stikstofoxiden (NOx) kunnen ver wegwaaien en slaan soms pas honderden kilometers verderop weer neer. Ammoniak (NH3) landt dichter bij de uitstootbron.

Te veel stikstof brengt natuur in problemen

Op 29 mei 2019 zette de Raad van State een streep door de Programmatische Aanpak Stikstof (PAS), omdat de Nederlandse omgang met stikstof de natuur onvoldoende beschermde. Stikstofdepositie is een groot probleem voor natuurbeheer, omdat het tot bodemverzuring en vermesting leidt.

Een overaanbod van voedingsstoffen (vermesting) zorgt dan voor ontwrichting. Soorten die veel stikstof nodig hebben kunnen sneller profiteren van dit aanbod. Die nemen dan alle plaats in ten koste van andere soorten. Te veel stikstof heeft dus een negatief effect op de biodiversiteit. Dit heeft een negatieve invloed op de insectenstand en daarmee op de hele voedselketen.

In Nederland wordt de kritische depositiewaarde voor stikstof op 72% van de landnatuur overschreden. Dat is de grens waarboven het risico bestaat dat de kwaliteit van de natuur significant wordt aangetast. Daarnaast hebben stikstofoxiden en ammoniak een negatief effect op luchtkwaliteit, zowel direct als door hun bijdrage aan de vorming van fijnstof en ozon (smog).

Grip op stikstof

Met een geavanceerder landelijk monitoringsprogramma kunnen we beter meten en krijgen we meer grip op stikstof: 

Intensivering van het bepalen van de emissiefactoren voor belangrijke bronnen in landbouw, verkeer & transport en industrie.

• Meer weten? Lees meer over emmissiefactoren in landbouw en verkeer en transport.

Uitbreiding grondmeetnetwerk ammoniak levert de grootste bijdrage aan stikstofproblemen, maar de concentratie in de lucht wordt in minder detail gemeten dan stikstofoxiden. Daarnaast zouden aanvullende metingen naar relevante andere stoffen die nu niet gemeten worden zeer waardevol zijn.

• Meer weten: Lees meer over het grondmeetnetwerk.

Inzet satellietdata: satellietdata laten zien hoe NH3 en NO2 zich verspreiden over grote gebieden in Nederland en onze buurlanden. Met behulp van data van het Nederlandse TROPOMI-satellietinstrument, IASI (ESA) en CrIS (NASA) kunnen dagelijks waardevolle metingen gedaan worden, over grote gebieden waar nu nog nauwelijks gemeten wordt.

• Meer weten? Lees meer over satellietdata.

Nieuwe satellietinstrumenten zouden zelfs gebruikt kunnen worden om emissies op gebiedsniveau af te leiden. Zo helpen satellieten ons te snappen waar stikstof vandaan komt, waar het heen gaat en kunnen verspreidingsmodellen getoetst en verbeterd worden.

• Meer weten? Lees meer over satellietinstrumenten.

Verbetering & samenvoegen modellen: er is winst te behalen door verschillende modelsystemen verder te ontwikkelen en beter op elkaar aan te laten sluiten en daarmee hun specialismen beter te benutten.

Voor meer informatie zie de TNO Factsheet Emissies en Depositie van Stikstof in Nederland.

Feiten en cijfers

In 2017 stootte Nederland ongeveer 132 miljoen kg NH3 en 242 miljoen kg NOx uit. Omgerekend is dat 109 miljoen kg stikstof (N) uit NH3 (60%) en 74 miljoen kg N uit NOx (40%) en dus 183 miljoen kg N totaal.

Wanneer we de totale uitstoot van reactief stikstof (Nr) analyseren dan zien we dat emissies van de landbouw verantwoordelijk zijn voor 61% van de totale Nederlandse uitstoot. Daarnaast dragen wegverkeer (15%), Industrie (9%), niet-wegverkeer (6%) en huishoudens en kantoren (6%) ook substantieel bij.

De bovenstaande percentages zijn gebaseerd op de meest recente gegevens uit de Nederlandse emissieregistratie. Tussen provincies zien we verschillen in depositiebronnen.

Onzekerheden over emissies en stikstofdepositie

Emissie en depositie van stikstof vindt vaak niet op dezelfde plek plaats. NOx en NH3 verspreiden zich onder invloed van het weer waarbij ze (deels) worden omgezet in fijnstof voordat ze neerslaan. De mate van depositie, en de gevolgen hiervan, zijn sterk locatie afhankelijk en hangen af van bijvoorbeeld het ecosysteemtype en bodemtype. Bij het bepalen van emissies, atmosferische concentraties en de processen die tot depositie leiden hebben we te maken met essentiële onzekerheden.

Hoe beter we erin slagen deze onzekerheden weg te werken, hoe meer grip we krijgen op de stikstofproblematiek. Zo kunnen we de problemen en de effectiviteit van maatregelen beter inzichtelijk maken.

De onzekerheden hebben betrekking op:

• De kwaliteit van de gerapporteerde emissies van NOx en NH3. Deze emissies worden zeer beperkt direct aan de bron gemeten (bijv. in de industrie); in vrijwel alle gevallen gaat het om schattingen door experts (emissiefactoren). Voor NH3-emissies uit landbouw wordt ingeschat dat de onzekerheid ongeveer 25% is en voor NOx-emissies uit wegverkeer wordt ingeschat dat de onzekerheid ongeveer 12% is.
• De mate waarin verspreiding en depositie gemeten. De concentratie van NH3 in de lucht is moeilijk te meten. In Nederland zijn er slechts 7 stations waar uurgemiddelde concentraties gemeten worden. Daarnaast zijn er circa 250 locaties in natuurgebieden waar maandgemiddelde waarnemingen van concentraties in de lucht gedaan worden. We meten dus nog niet op erg veel plekken en ook nog niet zo vaak.
• Het begrip van de processen die tot depositie leiden. Voor het berekenen van totale depositie worden modellen ingezet. Daarin zitten onzekerheden. Bijvoorbeeld als het gaat om hoever verschillende stoffen door de lucht getransporteerd worden of om de voorspelling hoe efficiënt de verschillende verbindingen worden opgenomen door ecosystemen en dus welke natuur ermee belast wordt. Dit zorgt voor grote verschillen tussen de modellen.