Koncentrationen af kvælstof i de danske vandløb har i en årrække tilbage i tid været højere, end hvad laboratorieanalyser viste. I et nyt notat fra DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi beskriver forskere, hvordan total kvælstofbelastningen til havet kan korrigeres for de fejlbehæftede analyser.

Korrektionerne er nødvendiggjort af, at analyselaboratorierne i denne periode indførte en ny metode (UV-metode) til oplukning af organisk bundet kvælstof i vandprøverne, der senere i parallelanalyser viste sig at give for lave koncentrationer af organisk bundet kvælstof i vandprøverne sammenlignet med den godkendte autoklavemetode. Der er derfor allerede i 2020 gennemført en opretning af de marine vandprøver for disse analysefejl.

Der er derfor i dette notat om vandløbsprøver opstillet en model for korrektion af målingerne i 2009-2014, på baggrund af en gennemsnitskoncentration af organisk kvælstof eller total kvælstof i hvert af årets kvartaler og på to vandløbstyper søafløb og almindelige vandløbsstationer.

Konsekvenserne af korrektionen for den endelige total kvælstof koncentration er vist i notatet og er i årligt gennemsnit ca. 6 % højere for almindelige vandløbsstationer og ca. 20 % for søafløbsstationer.

Unormalt fald i koncentrationen af organisk kvælstof
Nye analyser af gamle vandprøver fra i alt 153 vandløb og 14 søafløb under NOVANA-programmet har yderligere dokumenteret, at koncentrationen af organisk kvælstof falder abrupt i perioden 2009-2014 set i forhold til både perioden før og efter. Dette unormale og fagligt uforklarlige dyk i koncentrationen af organisk kvælstof i denne forholdsvis korte periode må hovedsageligt skyldes anvendelsen af en UV-metode til oxidation af organisk stof i vandprøverne i denne periode på analyselaboratoriet EUROFINS.

I perioden 2009-2014 er der ifølge notatet konstateret væsentlige afvigelser af især de organiske kvælstofkoncentrationer, sammenlignet med både perioden før og perioden efter. Efter omfattende analyser af data har DCE ikke kunnet fastslå, at der kan være andre naturlige og/eller menneskeskabte årsager til de observerede anomalier i perioden 2009-2014, end anvendelse af UV-metoden i stedet for autoklavemetoden på laboratoriet EUROFINS.

På grund af usikkerhederne omkring analyserne af total kvælstof i vandprøver fra vandløb har Aarhus Universitet siden 2018 i rapporteringen af NOVANA resultater fra vandløb markeret alle data baseret på målinger af beregnede total kvælstofbelastninger og- koncentrationer fra perioden 2007-2014 med en særskilt tilføjelse om, at data fra denne periode er under mistanke for at være udført med en utilstrækkelig analysemetode.

Parallelanalyser undersøgt
UV-metoden har i modsætning til autoklavemetoden tidligere vist en ufuldstændig oxidation af organisk stof i vandprøver udtaget i både vandløb, søer og marine vandprøver . Målinger af total kvælstof (TN), nitrat-nitrit-N (NOx) og ammonium-N (NH4) koncentrationer ved 63 målestationer i vandløb, der indgår i opgørelse af havbelastningen under NOVANA, har i tidligere vist, at der var en uforklarlig lav koncentration af organisk kvælstof i perioden 2009-2015.

DCE udarbejdede på baggrund af parallelanalyser af vandprøver analyseret med begge metoder en foreløbig korrektion af total kvælstof, men måtte konstatere at datagrundlaget ikke var tilstrækkeligt til at foretage en fuld genopretning. Derfor er der i dette notat arbejdet videre med at undersøge, dels hvornår UV-metoden blev indført på de forskellige laboratorier og dels at udvikle en ny metode til at korrigere organisk kvælstof/total kvælstofkoncentrationerne i vandprøver i perioden.

I notatet præsentere forskerne statistiske analyser af forskelle i koncentrationen af OrgN mellem perioden 2011-2014 (med anvendelse af UV-metode på alle vandprøver ved Eurofins) og perioden 2016-2020 (med anvendelse af autoklavemetode og/eller bias korrigeret UV-metode i 2016 og første kvartal 2017 ved ALS laboratoriet) på baggrund af analysedata fra vandprøver fra 153 almindelige vandløbsstationer og 14 stationer i afløb fra søer. 

På baggrund af disse statistiske og faglige analyser er der udviklet nye korrektionsligninger til en endelig korrektion af OrgN- eller TN-koncentrationen på vandprøver analyseret med UV-metoden i perioden 2009-2014.

Desuden sammenholdes resultaterne af de nye korrektioner med de eksisterende måledata af Total kvælstofkoncentration og beregnet transport af total kvælstof ved NOVANA målestationer. Endelig er tidligere foretagne korrektioner på total kvælstofblevet gennemgået på baggrund af nye oplysninger fra Miljøstyrelsen om laboratoriernes anvendelse af UV-metoden.

Korrektionen foreslås i notatet gennemført i perioden 2009-2014 for organisk kvælstof eller total kvælstof for alle vandløbsstationer, dog undtagen de særlige naturvandløbsstationer, som har et relativt højt indhold af organisk kvælstof, og hvor det derfor kan være nødvendigt at udvikle separate korrektionsligninger for disse.  Et notat om behov for korrektion i 2015 er under udarbejdelse.

Læs notatet: ”Analyse af organisk kvælstofkoncentrationer i vandløb i to perioder med henblik på at udvikle en korrektionsformel for perioden 2009-2014” her. 

For yderligere oplysninger, kontakt venligst DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi ved forskningsprofessor Brian Kronvang, bkr@bios.au.dk, tlf.:  20833413.