Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 415: Atmosfærisk deposition 2019. NOVANA

Ellermann, T., Bossi, R., Nygaard, J., Christensen, J., Løfstrøm, P., Monies, C., Geels, C., Nilesen, I. E., & Poulsen, M. B., 2021: Atmosfærisk deposition 2019. NOVANA. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi. 90s. – Videnskabelig rapport fra DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 415. http://dce2.au.dk/pub/SR415.pdf

Sammenfatning

 

Rapporten sammenfatter de vigtigste konklusioner fra overvågning af luftkvalitet og atmosfærisk deposition i danske land- og farvandsområder i 2019. 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 2019, 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 2019 beregnet med luftforureningsmodellen DEHM (Dansk Eulersk Hemispherisk Model) til 69 ktons N (6,5 kg N/ha) og til landområderne (areal 43.000 km2) til 59 ktons N (14 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 1990-2019. 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.

I 2019 var luftkoncentrationerne af ammoniak på niveau med perioden før 2018, hvilket kan forklares med, at de høje koncentrationer i 2018 skyldtes de usædvanlige meteorologiske forhold det år. 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 2019. 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 51 % på Harrild Hede, hvilket er på niveau med overestimeringen rapporteret i 2018. Sammenligning mellem målinger og modelberegninger for de faste målestationer viser, at modellen i 2019 overordnet set er i god overensstemmelse med måleresultaterne. For de faste målestationer ses en underestimering på 3% i 2018 og en overestimering på 5% i 2019. Den store forskel mellem målinger og model på Harrild Hede er derfor et særligt problem for Harrild Hede (for eksempel at udledningerne af ammoniak i lokalområdet er overestimeret).

Depositionen af svovlforbindelserne til danske landområder er for 2019 beregnet med DEHM til ca. 7,0 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 2019 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 2015-2019 ligger under 4.500 ppb∙timer på alle baggrundsmålestationer (Ulborg, Keldsnor, Lille Valby/Risø). I 2019 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, men denne målsætning er endnu ikke trådt i kraft, og skal derfor endnu ikke 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 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 var overskredet i hele landet i 2019. For korn (hvede) var der ingen overskridelser i størstedelen af Jylland, mens der var overskridelser i andre dele af landet.

Måling af våddeposition af miljøfremmede organiske stoffer ved Sepstrup Sande og Risø viser, at depositionen af nitrophenoler (6 stoffer) lå på hhv. 859 µg/m2 og 1210 µg/m2, og depositionen af PAH’er (Polycykliske Aromatiske Hydrocarboner, 18 stoffer) lå på hhv. 115 µg/m2 og 144 µg/m2. Våddeposition af pesticider i 2019 lå på omkring henholdsvis 121 µg/m2 og 92 µg/m2 (19 udvalgte stoffer), hvoraf omkring 70 % alene stammer fra prosulfocarb, som anvendes på vintersæd i efterårsmånederne. Våddepositionen af prosulfocarb i 2019 lå væsentligt højere i 2019 set i forhold til 2018, hvilket skyldes den større nedbørsmængde i efteråret 2019. Der kan ikke observeres en udviklingstendens.

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:

  • Perioden med høje luftkoncentrationer er sammenfaldende med den periode, hvor prosulfocarb typisk anvendes i Danmark.
  • Dage med høje luftkoncentrationer er sammenfaldende med dage med gode betingelser for udbringning af prosulfocarb på marker med vintersæd.
  • Vådepositionen af prosulfocarb er sammenfaldende med perioder med høje luftkoncentrationer.
  • Prosulfocarb nedbrydes relativt hurtigt på dage med sollys.
  • Undersøgelserne baseret på trajektorieberegninger godtgør, at det for en række dage stort set kan udelukkes, at prosulfocarb stammer fra andet end dansk anvendelse.

Undersøgelserne har også vist, at der formentligt kan komme bidrag fra prosulfocarb anvendt i Danmarks nabolande; for eksempel Polen, Tyskland, Storbritanien og Sverige. Ovenstående vurderinger skal vurderes med det forbehold, at der endnu ikke forligger data om anvendelse af prosulfocarb i Danmark eller i udlandet i efteråret 2019