Aarhus Universitets segl

Nr. 525:Atmosfærisk deposition 2021

Ellermann, T., Bossi, R., Sørensen, M.O.B., Christensen, J., Lansø, A. S., Geels, C., & Poulsen, M. B., 2023: Atmosfærisk deposition 2021. NOVANA. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi. 78s. – Videnskabelig rapport fra DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 525. http://dce2.au.dk/pub/SR525.pdf

Sammenfatnng

Rapporten sammenfatter de vigtigste konklusioner fra overvågning af luftkvalitet og atmosfærisk deposition i danske land- og farvandsområder i 2021. Overvågningen indgår som en del af det Nationale Program for Overvågning af Vandmiljøet og Naturen (NOVANA). Rapporten opsummerer hovedresultaterne vedrørende måling og beregning af atmosfæriske koncentrationer og depositioner af kvælstof- og svovlforbindelser, udvalgte tungmetaller og miljøfremmede organiske forbindelser samt koncentrationer af ozon.

I forbindelse med programperioden for NOVANA for 2017-2021 er der i 2017 foretaget nogle justeringer af delprogrammet, som dels har medført ændringer i naturdelprogrammet og beregningerne af depositionen til naturområderne og dels har betydet en opstart af målinger af luftkoncentrationerne af en række udvalgte pesticider ved målestationen ved Risø. Disse aktiviteter er videreført i 2021, hvor målingerne af pesticider er foretaget med døgnmiddelmålinger fra sidste halvdel af september til slutningen af november.

Kvælstofdepositionen til danske farvandsområder (105.000 km2) er for 2021 beregnet med luftforureningsmodellen DEHM (Dansk Eulersk Hemispherisk Model) til 57 ktons N (5,4 kg N/ha) og til landområderne (areal 43.000 km2) til 54 ktons N (13 kg N/ha). Den samlede kvælstofdeposition til vand- og landområderne er på basis af overvågningsresultaterne vurderet til at være faldet med henholdsvis ca. 38 % og 43% i perioden 1990-2021. Faldet i kvælstofdepositionen er størst i den første del af perioden, mens den målte deposition har ligget på omtrent samme niveau i de sidste knap ti år. Dog ses variationer fra år til år på grund af ændringer i de meteorologiske forhold. Årsagen til faldet er reduktion i emissionerne på europæisk plan, herunder i Danmark. Rapporten præsenterer resultater fra analyse af udviklingstendens af bidraget til kvælstofdepositionen fra de to hovedkilder, som er landbrug og forbrændingsprocesser. Analysen viser at udviklingstendensen for bidraget fra landbrug og forbrændingsprocesser varierer tydeligt. Forskellene mellem udviklingstendenserne for den samlede deposition og for bidragene fra landbrug og forbrændingsprocesser skyldes blandt andet, at der er forskellig udviklingstendens for emissionen af ammoniak og kvælstofoxider, hvor udledningen af ammoniak falder væsentligt langsommere end udledningerne af kvælstofoxider. Forskellene skyldes også de kemiske reaktioner i atmosfæren, som er årsag til, at luftkoncentrationerne af ammoniak falder væsentligt langsommere, end hvad der kunne forventes ud fra ændringer i udledningerne, mens luftkoncentrationerne af partikulært ammonium falder væsentligt hurtigere end forventet ud fra ændringerne i udledningerne. Endvidere skal det bemærkes at ophør af produktion af mink i Danmark har medvirket til et fald i depositionen af kvælstof i 2021. Da udledninger af kvælstof fra minkproduktionen kun udgjorde omkring 5% af de danske udledninger i 2021, så skønnes det, at ophør af minkproduktion har medvirket til et fald i samlede deposition af kvælstof i Danmark på omkring 2%. 

Depositionen af svovlforbindelserne til danske landområder er for 2021 beregnet med DEHM til ca. 5,1 ktons S. Baseret på signifikante fald i koncentrationer og våddeposition vurderes det, at svovldepositionen er faldet med ca. 80% siden 1990. Faldet i svovldepositionen er fortrinsvist sket i perioden frem til 2001. I perioden fra 2001 til 2007 var depositionen omtrent på samme niveau, hvorefter der igen observeres en tendens til en faldende svovldeposition. Faldet følger udviklingstendensen for de europæiske emissioner af svovl. Faldet siden 2007 er dog primært forårsaget af den faldende udledning af svovl fra skibstrafik i danske farvande og et mindre fald i udledningerne fra de landbaserede kilder.

Depositioner og koncentrationer af ni tungmetaller (krom (Cr), mangan (Mn), jern (Fe), nikkel (Ni), kobber (Cu), zink (Zn), arsen (As), cadmium (Cd), og bly (Pb)) i 2021 adskiller sig ikke væsentligt fra de seneste år. Der har været problemer med kontaminering af opsamlingsflasker, så derfor kan der desværre ikke rapporteres tal for depositioner af kobber (Cu) og bly (Pb) i 2021. Over de seneste 27 år er der sket et fald i tungmetalniveauerne til mellem 15 og 60 % af niveauet i 1990. Størst fald ses for bly og cadmium. For de fleste af tungmetallerne har faldet været størst i perioden frem til sidste halvdel af 1990’erne, hvorefter ændringerne har været forholdsvis små.

Ozonkoncentrationerne i baggrundsområderne har ligget på omtrent samme niveau siden slutningen af 1980’erne. Middel af AOT40 (Accumulated Ozone exposure over a Threshold of 40 ppbv; mål for beskyttelse af vegetation mod skader fra ozon) for perioden fra 2017-2021 ligger under 4.400 ppb∙timer på alle baggrundsmålestationer ((Keldsnor: 2.700 ppb∙timer; Ulborg: 2.800 ppb∙timer; Risø: 4.400 ppb∙timer)). I 2021 er der dermed ingen overskridelse af EU’s målværdi (9.000 ppb∙timer som middel af fem år) for beskyttelse af vegetation mod skader forårsaget af ozon. EU’s langsigtede mål for beskyttelse af vegetation (3.000 ppb∙timer) er dog overskredet ved Risø, men ikke ved Ulborg og Keldsnor. Den langsigtede målsætning er endnu ikke trådt i kraft, og skal derfor endnu ikke overholdes. Rapporten inkluderer endvidere modelberegning af ozonflux, som indgår i forbindelse med overvågning af ozons påvirkning af vegetation. Ozonflux er en bedre indikator end AOT40, fordi ozonfluxen tager højde for, at planterne for eksempel ikke påvirkes af ozon under tørke. I forbindelse med konventionen om langtransporteret grænseoverskridende luftforurening (CLRTAP) under UNECE (United Nations Economic Commission for Europe) er der vedtaget kritiske niveauer (Critical levels) for PODγ (Phytotoxic Ozone Dose above a threshold γ), hvorover ozonskader på vegetation er uacceptabelt store. Det kritiske niveau for skov blev dermed overskredet i 2021 for skov (løvfældende) i hele Danmark. I 2021 blev det kritiske niveau for korn (hvede) ikke overskredet i Jylland, men for navnlig kystnære områder af Sjælland, Fyn og de øvrige ører var der områder med overskridelse af grænsen.

Måling af våddeposition af miljøfarlige organiske stoffer ved Sepstrup Sande og Risø var i 2021 desværre påvirket af problemer med prøveopsamling og prøvehåndtering. Der er taget initiativer, så problemerne ikke gentager sig fremadrettet. Det betyder, at der kun rapporteres resultater fra måling af våddeposition af PAH (Polycykliske Aromatiske Hydrocarboner; i alt analyseret for 22 forskellige stoffer) samt luftkoncentrationer af pesticidet prosulfocarb. Depositionen af PAH lå sammenlagt på henholdsvis omkring 50 µg/m2 og 39 µg/m2 for Risø og Sepstrup Sande. Våddepositionen var lidt større end målt for 2020.

I perioden fra sidste del af september til og med november blev der foretaget døgnmålinger af luftkoncentrationerne af prosulfocarb. Disse målinger viste dage med betydelige koncentrationer for den periode, hvor prosulfocarb typisk udbringes på marker med vintersæd. Resultaterne fra analysen indikerer, at størstedelen af den målte prosulfocarb i luften kan stamme fra udbringning af prosulfocarb på danske marker med vintersæd. Denne vurdering baseres på følgende:

  • For 2021 ses høje luftkoncentrationer fra slut september til sidst i oktober, hvilket svarer til observationerne for 2019. Tidsperioden med høje luftkoncentrationer af prosulfocarb i efteråret 2020 svarer ligeledes til tidsperioden for anvendelse af prosulfocarb i landovervågningsoplandene.
  • Dage med høje luftkoncentrationer er i høj grad sammenfaldende med dage med gode betingelser for udbringning af prosulfocarb på marker med vintersæd.
  • Prosulfocarb kan nedbrydes relativt hurtigt om dagen i sollys. Om morgenen og sen eftermiddag er mængden af sollys væsentligt mindre og nedbrydningen væsentligt langsommere. Om natten er nedbrydningen ligeledes meget langsom.
  • Undersøgelserne baseret på såkaldte trajektorieberegningerne godtgør, at det for en række dage stort set kan udelukkes, at prosulfocarb stammer fra andet end dansk anvendelse. Undersøgelserne har dog også vist, at der formentligt kan komme bidrag fra prosulfocarb anvendt i Danmarks nabolande.