1

5 september 2011

Ammonium in de Emissieregistratie?!Natuurlijke processen, antropogene bronnen en emissies in de ER

Bert Bellert,Waterdienst

Ammonium in de ER?2 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammonium als stof ook in ER??:

• In kader welke prioritaire stoffen, probleemstoffen, aandachtstoffenook in ER

• Belang voor bereiken doelen beleid• Belang voor gezamenlijk maatregelen nemen• Vergelijk positie N-totaal en ammonium in ER

2

Ammonium in de ER?3 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammonium in beeld? Belangrijke aspecten:

• Rol in natuurlijke cyclus• Routes, antropogene en natuurlijke bronnen• Regionale verschillen op grote en kleine schaal• Seizoensfluctuaties• Betrouwbaar ammonium meten mogelijk• Normoverschrijdingen• Belastingen in beeld• Moeten emissies ammonium ook in ER?

Ammonium in de ER?4 5 september 2011Rijkswaterstaat

Natuurlijke processen

• Ammonium onderdeel van natuurlijk metabolisme in stikstofcyclus• Bij afbraak worden eiwitten omgezet via ureum naar ammonium• Ammonium wordt via nitrificatie omgezet naar nitriet en nitraat• Omzetting door bacterien is o.a. afhankelijk van temperatuur, pH en

zuurstof

• Ammonium is in evenwichtsrelatie met ammoniak• Evenwicht is afhankelijk van pH en temperatuur.• Bij hoge pH en hoge temperatuur ligt evenwicht bij ammoniak

3

Ammonium in de ER?5 5 september 2011Rijkswaterstaat

Voorbeeld: historische rol in ecosysteemIJsselmeer• In IJsselmeer in jaren 60 hoge pH > 9 en lage zuurstofgehalten• Aanvoer stikstof, o.a. ammonium, via Rijn en IJssel• In IJsselmeer wordt omzetting (nitrificatie) naar nitriet en nitraat

geremd• Bij hoge PH en hoge temperatuur is ammonium vooral aanwezig als

ammoniak• Kans op ammoniakvergiftiging neemt toe

Ammonium in de ER?6 5 september 2011Rijkswaterstaat

Seizoensfluctuaties: een beeld van natuurlijkeprocessen• Omzettingsprocessen in natuur zijn vooral afhankelijk van

temperatuur, zuurstofgehalte, pH en lichtregime.

• In winter is nitrificatie laag door lagere temperatuur en weinig licht: concentraties ammonium zijn dan relatief hoog + evenwichtammonium/ammoniak ligt bij ammonium

• In zomer is nitrificatie hoog door hogere temperatuur, veel licht:concentraties ammonium nemen sterk af + evenwichtammonium/ammoniak ligt bij ammoniak

4

Ammonium in de ER?7 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammonium meten: wat wordt gemeten in water?

• Ammonium wordt indirect gemeten uit ammoniak en ammonium met correctie pH en temp.

• In monitoringsprogramma RWS voor KRW zijn maandelijks metingenvan stikstof(verbindingen) met o.a.:– Ammonium En verder– N-kj = ammonium + organische stikstof– N-totaal (zoet) = nitraat + nitriet + N-kj– DIN (zout)= ammonium + nitraat + nitriet

Ammonium in de ER?8 5 september 2011Rijkswaterstaat

Normen ammonium en toetsing

• Ammonium is stof die valt onder overige relevante stoffen met normen in BKMW voor JGM (0,303 mg/l) en MAC (0.608 mg/l) (Helpdesk Water)

• Deze normen gelden bij pH van 7,7 en temperatuur van 15 celsius• Bij toetsing ammonium aan norm wordt er gecorrigeerd voor pH en

temperatuur

5

Ammonium in de ER?9 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammonium is normoverschrijdend

• Ammonium is parameter (stof) die valt onder overige relevantestoffen met normen in BKMW voor JGM (0,304 mg/l) en MAC (0.608 mg/l) (Helpdesk Water)

• In SGBP (2009) wordt in toetsing voor alle KRW-waterlichamenaangegeven dat ammonium normoverschrijdend is in bijna allestroomgebieden met % van aantalen KRW-waterlichamen:- Maas: 26 – 50%- Rijn: 25 - 50%- Schelde: 2 - 5%- Eems: geen probleemstof

• Ammonium naast N-totaal de meest aanwezige probleemstof

Ammonium in de ER?10 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammonium is normoverschrijdend

• Voor RWS geeft haar tussentijdse toetsing 2009 en 2010 normoverschrijding JGM en in mindere mate MAC op meerderemeetlocaties waterlichamen

• Normoverschrijding voor RWS op locaties in zoete- en overgangswateren zoals Genemuiden, Sas van Gent, Schaar van Ouden Doel, Ijmuiden km 2,Eijsden ponton en Eemmeerdijk km 32

6

Ammonium in de ER?11 5 september 2011Rijkswaterstaat

Normoverschrijding: Toestand RWS 2010 Ijsselmeer

Ammonium in de ER?12 5 september 2011Rijkswaterstaat

Normtoetsing KRW RWS meetjaar 2010

7

Ammonium in de ER?13 5 september 2011Rijkswaterstaat

Seizoensfluctuaties zijn overal zichtbaar, absolute waarden verschillen

• Op alle locaties RWS zijn hoge waarden in de winter en lagere waarden in zomer gemeten

• Hoge waarden op locaties zoals Sas van Gent, Eemmeerdijk en Ijmuiden

• Relatieve lage waarden op locaties zoals Noordwijk 2 en DoovebalgWest

• Op Vrouwezand zeer lage waarden en nauwelijks seizoensfluctuaties zichtbaar

Ammonium in de ER?14 5 september 2011Rijkswaterstaat

seizoensfluctaties 2006 t/m 2010 op Vrouwezand

8

Ammonium in de ER?15 5 september 2011Rijkswaterstaat

seizoensfluctuaties 2006 t/m 2010 op IJmuiden

Ammonium in de ER?16 5 september 2011Rijkswaterstaat

seizoensfluctuaties 2006 t/m 2010 op Sas van Gent

9

Ammonium in de ER?17 5 september 2011Rijkswaterstaat

seizoensfluctuaties 2006 t/m 2010 op Doove Balg West

Ammonium in de ER?18 5 september 2011Rijkswaterstaat

Antropogene herkomst van ammonium

• Landbouw met vooral emissies uit dierlijke mest• RWZI’s met ammonium in effluenten• Emissies vanuit huishoudens en industrie

10

Ammonium in de ER?19 5 september 2011Rijkswaterstaat

Bronnen en routes van ammonium

• Emissies van ammoniak naar de lucht• Atmosferische depositie ammoniak ook route van ammonium naar

oppervlaktewater• RWZI’s met ammonium in effluenten naar oppervlaktewater• Beperkte emissies vanuit andere bronnen, zoals huishoudens

Ammonium in de ER?20 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammoniak als luchtemissies in ER onderdoelgroepen

11

Ammonium in de ER?21 5 september 2011Rijkswaterstaat

Luchtemissies uit dierlijke mest in ER

Ammonium in de ER?22 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammoniak naar lucht uit Consumenten in ER

12

Ammonium in de ER?23 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammoniak als emissies naar riool en oppervlaktewater in ER

Ammonium in de ER?24 5 september 2011Rijkswaterstaat

Ammoniak als belasting oppervlaktewater

13

Ammonium in de ER?25 5 september 2011Rijkswaterstaat

Wat hebben we nu nodig voor het beheer?

• Voor behalen doelen stikstof is N-totaal de basis.• Normoverschrijding ammonium is geen (direct)

eutrofiëringsprobleem maar lijkt vooral een toxische probleem?• We meten en modelleren al voldoende voor aanpak stikstofprobleem

met N-totaal(zoet) en DIN (zout)?• Antropogene bronnen leveren een beperkte bijdrage aan

normoverschrijding ammonium?

Ammonium in de ER?26 5 september 2011Rijkswaterstaat

Opname bronnen ammonium in ER mogelijk?

Vragen die hierbij spelen:• Natuurlijke seizoensfluctuaties omzetting stikstofverbindingen groter

dan bijdrage antropogene bronnen?• Zijn agrarische bronnen ammonium betrouwbaar genoeg in beeld?• Hoe worden in STONE-model de ammoniak-emissies meegenomen?• Wat en waar blijft ammoniak na transport door de lucht?• Is een betrouwbaar beeld van N-totaal (incl. ammonium) niet beter?• Heeft dus de ER al voldoende bronnen, routes en emissies stikstof in

beeld gebracht??

14

Ammonium in de ER?27 5 september 2011Rijkswaterstaat

Vragen voor en van waterbeheerders?

• Is ammonium een groot normoverschrijdingsprobleem in de regio?• Is er voor de regio een beeld van de regionale bronnen?• Wordt de ER al geraadpleegd voor informatie over emissies en

belasting van ammonium (ammoniak)?• Is er behoefte aan opname van ammonium in ER??

Ammonium in de ER?28 5 september 2011Rijkswaterstaat

15

Ammonium in de ER?29 5 september 2011Rijkswaterstaat

Emissies ammonium naar riool en oppervlaktewater

Ammonium in de ER?30 5 september 2011Rijkswaterstaat