Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 351: Atmosfærisk deposition 2018

Ellermann, T., Bossi, R., Nygaard, J., Christensen, J., Løfstrøm, P., Monies, C., Geels, C., Nilesen, I. E., & Poulsen, M. B., 2019: Atmosfærisk deposition 2018. NOVANA. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi. 84s. – Videnskabelig rapport fra DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 351. http://dce2.au.dk/pub/SR351.pdf

Sammenfatning

Rapporten sammenfatter de vigtigste konklusioner fra overvågning af luftkvalitet og atmosfærisk deposition i danske land- og farvandsområder i 2018. 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 den nye programperiode for NOVANA 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 2018.

Modelberegningerne af deposition til de danske land- og farvandsområder er blevet opdateret i forbindelse med beregningerne for 2018. Den væsentligste opdatering er skift af model til beregning af de meteorologiske input-data. Opdateringerne har medført mindre justeringer i de beregnede depositioner, men der er tale om justeringer på under 6% for kvælstof og 13% for svovl. Justeringen er derfor lille set i forhold til de øvrige usikkerheder på modelberegningerne. Endvidere er modelberegningerne blevet udvidet med beregninger af ozonfluxen, som giver et bedre mål for ozons påvirkning af vegetation.

Kvælstofdepositionen til danske farvandsområder (105.000 km2) er for 2018 beregnet med luftforureningsmodellen DEHM (Dansk Eulersk Hemispherisk Model) til 68 ktons N (6,4 kg N/ha) og til landområderne (areal 43.000 km2) til 51 ktons N (12 kg N/ha). Den samlede kvælstofdeposition til vand- og landområderne er på basis af overvågningsresultaterne vurderet til at være faldet med ca. 40 % i perioden 1990-2018. 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.

Luftkoncentrationerne af navnlig ammoniak var væsentligt højere i 2018 end de forgående år. I gennemsnit for målestationerne var koncentrationen af ammoniak omkring 58 % højere i 2018 end i de foregåede otte år. Årsagen er hovedsageligt de særlige meteorologiske forhold i 2018 med lav nedbør i det sene forår og store dele af sommeren.

Rapporten præsenterer resultater fra målinger af ammoniak på 15 målestationer fordelt på og lige uden for Harrild Hede i 2018. Resultaterne fra målingerne er blevet anvendt til validering af modelberegningerne af ammoniak på lokalskala (400 m x 400 m geografisk opløsning). Sammenligning mellem resultaterne fra målingerne og modelberegningerne viser, at modellen giver gode resultater med hensyn til den geografiske variation, men at modellen overestimerer koncentrationerne med omkring 48 % på Harrild Hede. Sammenligning mellem målinger og modelberegninger for de faste målestationer viser, at modellen i 2018 overordnet set er i god overenstemmelse med måleresultaterne. Den store forskel mellem målinger og model på Harrild Hede er derfor et særligt problem, som vil blive undersøgt nærmere i det kommende år.

Depositionen af svovlforbindelserne til danske landområder er for 2018 beregnet med DEHM til ca. 6,4 ktons S. Baseret på signifikante fald i koncentrationer og våddeposition vurderes det, at svovldepositionen er faldet med ca. 75 % siden 1990. Faldet i svovldepositionen er fortrinsvist sket i perioden frem til 2001, hvorefter depositionen har været forholdsvis konstant indtil 2007, hvorefter der igen observeres en tendens til en faldende svovldeposition. Faldet i depositionen 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. Modelberegninger har vist, at faldet i udledningerne fra skibstrafik efter 1. januar 2015 har resulteret i et ca. 15 % fald i svovldepositionen til danske landområder, og målinger har vist et fald i koncentrationerne af svovldioxid på omkring 50 %.

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 2018 adskiller sig ikke væsentligt fra de seneste år. 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 2014-2018 ligger under 4.500 ppb·timer på alle baggrundsmålestationer (Ulborg, Keldsnor, Lille Valby/Risø). I 2018 er der dermed ingen overskridelse af EU’s målværdi for beskyttelse af vegetation mod skader forårsaget af ozon. EU’s langsigtede mål for beskyttelse af vegetation (3.000 ppb·timer) er dog overskredet. Da det er EU’s langsigtede mål, er denne målværdi endnu ikke trådt i kraft, som en grænseværdi, der skal overholdes. For første gang er der endvidere inkluderet 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 Comission 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 og korn (hvede) er overskredet i 2018. I 2017 var det kun den kritiske grænse for skov, som var overskredet.

Måling af våddeposition af miljøfremmede organiske stoffer ved Sepstrup Sande og Risø viser, at våddeposition af pesticider i 2018 lå på omkring henholdsvis 46 µg/m2 og 61 µg/m2 (19 udvalgte stoffer), hvoraf omkring 70 % alene stammer fra prosulfocarb. Våddepositionen af prosulfocarb i 2018 lå på niveau med de tidligere år, og der kan ikke observeres en udviklingstendens. Depositionen af nitrophenoler (6 stoffer) ved Sepstrup Sande og Risø lå på hhv. 590 µg/m2 og 560 µg/m2, og depositionen af PAH (Polycykliske Aromatiske Hydrocarboner, 18 stoffer) lå på hhv. 59 µg/m2 og 60 µg/m2.

For en række af pesticiderne er der fundet sammenhæng mellem fund af pesticiderne i nedbøren, luften og perioderne for anvendelse af pesticiderne i Danmark, men der er også situationer, hvor sammenhængen ikke er særlig god. Dette indikerer, at danske kilder udgør en væsentlig andel af kilderne til de fundne pesticider, men bidrag fra udenlandske kilder kan også bidrage.