Kwaliteit van Gradko passieve samplers in het MAN-meetnet

The Ammonia Measurement Network in Nature Reserves (MAN) measures ammonia concentrations in the air at approximately 280 locations in nature areas as part of the Integrated Approach to Nitrogen (PAS). The concentrations are measured using Gradko passive samplers that are exchanged every month. These samplers have a number of important advantages: their compactness, inconspicuousness and simple exchange. In addition, they are also cheaper than other commercially available samplers. A disadvantage, however, is that Gradko samplers are less accurate than other more expensive passive samplers. To overcome this disadvantage, the Gradko samplers in the MAN are calibrated every month to six reference instruments from the National Air Quality Monitoring Network located across the Netherlands in regions with varying pollution levels. In this report, the quality of the Gradko passive samplers is investigated before and after the performed calibration. Without calibration, the measurements of the Gradko samplers are systematically too high, especially in the low concentration range. After calibration, this systematic difference is eliminated. The calibration procedure also corrects the observations for meteorological influences, which reduces noise in the measurements. The accuracy of the calibrated Gradko measurements is very similar to the accuracy of various other low-cost measurement techniques. Because the measurement locations are in public areas and the MAN makes use of the efforts of volunteers and site managers, the simple and robust design of the Gradko samplers is perfectly suited for application in Dutch nature reserves.Het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN) meet ammoniakconcentraties in de lucht op ongeveer 280 locaties in natuurgebieden, als onderdeel van het Programma Aanpak Stikstof (PAS). De metingen worden uitgevoerd met passieve samplers van Gradko die elke maand verwisseld worden. Belangrijke voordelen van deze samplers zijn hun compactheid, onopvallendheid en de eenvoudige wijze van bemonsteren. Ook zijn zij goedkoper dan andere commercieel verkrijgbare samplers. Een nadeel is echter dat zij minder nauwkeurig zijn dan andere, duurdere samplers. Om dit nadeel te verhelpen, worden de Gradko-samplers elke maand gekalibreerd aan zes referentie-instrumenten van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit die verspreid over Nederland staan opgesteld in gebieden met verschillende verontreinigingsniveaus. In dit rapport wordt de kwaliteit van Gradko passieve samplers onderzocht, voor en na de uitgevoerde kalibratie. Zonder kalibratie zijn de metingen van de Gradko-samplers systematisch te hoog, vooral in het lage concentratiebereik. Na kalibratie is deze systematische afwijking niet meer aanwezig. De kalibratieprocedure corrigeert de metingen ook voor meteorologische invloeden, wat de ruis in de metingen vermindert. De nauwkeurigheid van de gekalibreerde Gradko-metingen is dan goed vergelijkbaar met die van verschillende andere goedkope meettechnieken. Omdat de meetlocaties in publiek toegankelijke terreinen zijn geplaatst en het MAN gebruik maakt van de inzet van vrijwilligers en natuurbeheerders, is het eenvoudige en robuuste ontwerp van de Gradko-samplers zeer geschikt voor de toepassing in Nederlandse natuurgebieden.Ministerie LN

Developments in emissions and concentrations of ammonia in the Netherlands between 2005 and 2016

Ammoniak heeft effecten op het milieu en de volksgezondheid. Daarom meet het RIVM de concentraties van ammoniak in de lucht. Daarnaast stelt het RIVM vast hoeveel ammoniak elk jaar in Nederland door de industrie, de landbouw, het verkeer en dergelijke wordt uitgestoten (emissie). Voor de meeste luchtvervuilende stoffen zijn de ontwikkelingen van de concentraties in de lucht en de emissies met elkaar in lijn. Sinds 2005 worden echter hogere ammoniakconcentraties in de lucht gemeten, maar zijn de vastgestelde emissies lager. Uit onderzoek van het RIVM blijkt dat driekwart van dit verschil kan worden verklaard door veranderingen in de atmosferische en chemische processen. Door beleidsmaatregelen is de chemische samenstelling van de lucht veranderd. Er worden steeds minder zwavel- en stikstofdioxiden uitgestoten, waardoor de lucht schoner wordt. Deze gassen kunnen met ammoniak fijnstof vormen. Als er minder gassen in de lucht zijn wordt er minder fijnstof gevormd. Er blijft dan meer ammoniak in de lucht aanwezig. Dit verklaart de hogere concentratie van ammoniak in de lucht voor ongeveer 40 procent. Een ander gevolg van de schonere lucht is dat er minder verzurende stoffen in de lucht aanwezig zijn. Hierdoor worden de bodem en de vegetatie minder zuur, met als gevolg dat er minder ammoniak kan neerslaan. Dit verklaart ongeveer 20 procent van de hogere concentratie van ammoniak. De weersomstandigheden, in combinatie met een aantal andere factoren, verklaren ook nog eens 15 procent. De Commissie Deskundigen Meststoffenwet (CDM) heeft in een recent advies aan de minister van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit (LNV) een aantal factoren aangegeven waardoor de emissies tussen 2005 en 2016 mogelijk minder zijn gedaald dan tot nu toe werd aangenomen. Een voorbeeld hiervan is de verminderde werking van combi-luchtwassers. Het RIVM heeft uitgerekend dat met deze factoren het resterende deel van het verschil te verklaren valt.Ministerie van LN

Ammoniakuitwisselingsmetingen boven een smijmaisveld in Lelystad, Nederland in 2009

Ammoniak in de buitenlucht is in Nederland voor het merendeel (90%) afkomstig van agrarische activiteiten. De emissies worden in beeld gebracht en gerapporteerd als de officiele emissiecijfers onder regie van de EmissieRegistratie. Uit de analyse en duiding van het ammoniakgat is naar voren gekomen dat er nog ontbrekende emissieposten bestaan (van Pul et al., 2008). Een van die posten is de emissie van landbouwgewassen die voornamelijk plaatsvindt bij hogere temperaturen en tijdens het afrijpen (afsterven) van het gewas. De onzekerheid in deze emissies is echter vrij groot. In dit rapport wordt verslag gedaan van emissiemetingen van ammoniak boven een snijmaisveld in Lelystad in 2009. Door omstandigheden (diefstal van computers halverwege de meetperiode) zijn een groot deel van de relevante metingen verloren gegaan. In dit rapport wordt daarom voornamelijk de gebruikte techniek uitgelegd en vastgelegd en een interpretatie van de overgebleven metingen gegeven. De resultaten laten zien dat de metingen met de twee DOAS systemen (Differentiele Optische Absorptie Spectroscopie) nauwkeurig en stabiel genoeg zijn om de uitwisseling van ammoniak aan het oppervlak te kunnen meten. De ammoniakuitwisselingsmetingen boven het snijmaisveld in Lelystad laten zien dat de snijmaisplanten over het algemeen 's nachts ammoniak opnemen. De snijmaisplanten en de kale grond stoten ook ammoniak uit, dit vooral op warme en zonnige dagen tijdens de groeiperiode. Er zijn echter nauwelijks afrijpingsemissies waargenomen, waarschijnlijk omdat de metingen in de daarvoor interessante periode verloren zijn gegaan door de inbraak en omdat het gewas relatief vroeg is geoogst, waardoor het afrijpingsproces nog niet begonnen was.In the Netherlands, ammonia is present in the atmosphere mainly (90%) due to agricultural emission. The emissions are registered and reported as the official emission numbers in the Emission Inventory. From the analysis and interpretation of the ammonia gap it appeared that some emission sources are still missing (van Pul et al., 2008). One of these is the emission by agricultural crops that takes place mainly at higher temperatures and during senescence (ripening) of the crop. However, the uncertainty in these emissions is rather high. Here, we report ammonia exchange values (fluxes) that were measured over a green (fodder) corn field in Lelystad, the Netherlands, in 2009. Owing to circumstances (theft of computers halfway the measurement campaign) a substantial amount of relevant data was lost. Therefore, in this report we mainly explain and record the techniques used, and we interpret the remaining data. The results show that the measurements of the two DOAS systems (Differential Optical Absorption Spectroscopy) are sufficiently accurate and stable to measure the exchange of ammonia with the surface. The ammonia exchange measurements over the corn field in Lelystad have shown that the corn generally absorbs ammonia during nighttime. The corn canopy and the bare soil can emit ammonia, especially during warm and sunny days in the growth season. Emissions due to senescence could not be distinguished, probably because of loss of data in a crucial episode of the campaign due to the theft of equipment, and because the corn was harvested early, before the ripening took place.VRO

Quality of the Gradko passive samplers in the MAN monitoring network

The Ammonia Measurement Network in Nature Reserves (MAN) measures ammonia concentrations in the air at approximately 280 locations in nature areas as part of the Integrated Approach to Nitrogen (PAS). The concentrations are measured using Gradko passive samplers that are exchanged every month. These samplers have a number of important advantages: their compactness, inconspicuousness and simple exchange. In addition, they are also cheaper than other commercially available samplers. A disadvantage, however, is that Gradko samplers are less accurate than other more expensive passive samplers. To overcome this disadvantage, the Gradko samplers in the MAN are calibrated every month to six reference instruments from the National Air Quality Monitoring Network located across the Netherlands in regions with varying pollution levels. In this report, the quality of the Gradko passive samplers is investigated before and after the performed calibration. Without calibration, the measurements of the Gradko samplers are systematically too high, especially in the low concentration range. After calibration, this systematic difference is eliminated. The calibration procedure also corrects the observations for meteorological influences, which reduces noise in the measurements. The accuracy of the calibrated Gradko measurements is very similar to the accuracy of various other low-cost measurement techniques. Because the measurement locations are in public areas and the MAN makes use of the efforts of volunteers and site managers, the simple and robust design of the Gradko samplers is perfectly suited for application in Dutch nature reserves

Monitor nitrogen deposition in Natura 2000 areas 2023. Monitoring for the Nitrogen Reduction and Nature Improvement Act

Te veel stikstof is schadelijk voor kwetsbare natuur. De Nederlandse overheid wil de natuurkwaliteit verbeteren door ervoor te zorgen dat er minder stikstof op neerdaalt. Ook wil ze kwetsbare natuurgebieden (Natura 2000-gebieden) houden of uitbreiden. Om meer vaart hierachter te zetten, is in 2021 de Wet stikstofreductie en natuurverbetering ingevoerd, met doelen voor 2025, 2030 en 2035. Het RIVM onderzoekt elk jaar hoe de neerslag van stikstof zich ontwikkelt, of de stikstofdoelen haalbaar zijn en, later, of ze zijn gehaald. Daaruit blijkt dat er ongeveer 20 procent minder stikstof in de kwetsbare natuur terechtkomt dan in 2005. Naar verwachting daalt de neerslag tot 2030 verder. Dat komt vooral doordat verkeer en landbouw in binnen- en buitenland door maatregelen en regelgeving minder stikstof gaan uitstoten. Stikstof kan voor problemen zorgen in de natuur als de hoeveelheid neerslag boven de norm komt (de kritische depositiewaarde). De hoeveelheid stikstof neerslag boven de norm is in de Natura 2000-gebieden met ongeveer 40 procent gedaald tussen 2005 en 2021. Toch is deze op veel plekken te hoog. Het oppervlak natuur waarop niet te veel stikstof neerdaalt, is in 2021 28 procent en stijgt in 2030 naar verwachting tot ongeveer 30 procent. Het Nederlandse doel is dat dit percentage stijgt tot ten minste 40, 50 en 74 procent in de jaren 2025, 2030 en 2035. Uit de nieuwste cijfers blijkt dat Nederland deze doelen nog niet gaat halen. Voor de verwachte stikstofneerslag is gerekend met het beleid dat tot 1 mei 2022 concreet was uitgewerkt. De stikstofmaatregelen die daarna zijn ingevoerd, zijn niet in deze berekeningen meegenomen. Deze verwachting is ongunstiger dan de vorige monitor. Die ging nog uit van 43 procent natuur met stikstofneerslag onder de norm in 2030. In 2023 heeft Wageningen Universiteit de normen (kritische depositiewaarde) voor stikstofdepositie op basis van nieuw wetenschappelijk onderzoek herzien. Hierdoor zijn deze op veel plekken strenger geworden. Daarnaast is de berekende neerslag van stikstof hoger dan uit de vorige monitor bleek. Dit komt door het gebruik van recentere metingen bij het bepalen van de stikstofneerslag. Er is nog wel sprake van een daling in de neerslag van stikstof.Too much nitrogen is harmful to vulnerable nature. The Dutch government wants to improve the quality of the natural environment by making sure less nitrogen is deposited there. It also wants to preserve and/or expand vulnerable nature conservation areas (Natura 2000 sites. To accelerate this, the Nitrogen Reduction and Nature Improvement Act – which came into force in 2021 – introduced targets for 2025, 2030 and 2035. Every year, RIVM investigates developments in nitrogen deposition, determines whether the nitrogen targets are achievable, and subsequently ascertains whether they have been achieved. These investigations show that approximately 20% less nitrogen has been deposited in vulnerable nature conservation areas since 2005. Deposition is projected to fall still further by 2030. This is primarily because traffic and agriculture will emit less nitrogen, both domestically and internationally, due to measures and regulations. As a result of these developments, the nitrogen load in Natura 2000 sites fell by 40% between 2005 and 2021. However, in many areas the nitrogen load is still too high. Nitrogen deposition in these areas is above the limit value (the critical loads). In 2021, the nature conservation areas where nitrogen deposition was not excessive accounted for 28% by surface area. This figure is projected to rise to around 30% by 2030. The Dutch government is aiming for this percentage to increase to at least 40, 50 and 74% by 2025, 2030 and 2035 respectively. The latest figures show that the Netherlands is not on track to achieve these targets. The projected nitrogen deposition figure was calculated based on policies developed up to 1 May 2022. Nitrogen measures introduced after that date were not included in this calculation. This projected figure is less favourable than the one in the previous monitoring report, which predicted that the nature conservation areas where nitrogen deposition was below the limit value would account for 43% by surface area by 2030. This is mainly because the critical loads were made more stringent in 2023. This as a result of research conducted by Wageningen University & Research. In addition, more nitrogen is projected to be deposited in Natura 2000 areas in the next few years than predicted in the previous monitoring report. This is primarily because this year’s monitoring report was based on more recent measurements. With the new figures, there is still a decrease in nitrogen deposition

Beschrijving van de DEPAC module : Droge depositie modellering met DEPAC_GCN2010

Droge depositie is het proces waarbij een stof uit de lucht op de bodem en vegetatie terecht komt. Metingen van het depositieproces zijn omslachtig en duur, daarom wordt de droge depositie met behulp van modellen berekend. Als gevolg van nieuwe inzichten in het droge depositieproces van ammoniak heeft het RIVM de modellering ervan verbeterd. Het rapport beschrijft gedetailleerd de aangepaste softwaremodule (DEPAC) waarmee het droge depositieproces van ammoniak wordt berekend. Droge depositie beïnvloedt de concentratie van de stof in de lucht en is een belangrijke bron van stoffen voor het ontvangende oppervlak. Zo is het van groot belang inzicht te krijgen in de hoeveelheid droge depositie van stikstof op natuurgebieden. Als teveel stikstof deponeert op natuurgebieden, neemt de soortenrijkdom af. Dat komt doordat stikstofminnende planten, zoals grassen en bramen, kwetsbare soorten verdringen. Droge depositie van ammoniak vormt de grootste bijdrage aan de totale stikstofdepositie. Ammoniak komt voornamelijk in de atmosfeer terecht als mest in stallen verdampt of over het land wordt uitgereden. De vorige modelversie verwaarloosde de ammoniakconcentratie in de vegetatie en de bodem. De huidige versie veronderstelt dat er ammoniak in de vegetatie, wateroppervlakken en de bodem aanwezig is. De vegetatie neemt daarom niet alleen ammoniak op, maar geeft - onder bepaalde atmosferische omstandigheden - ook ammoniak af aan de lucht. Verder is in de software de beschrijving van zonlichtinval in bossen verbeterd, evenals het jaarlijkse verloop van het bladoppervlak van de vegetatie.The process of dry deposition represents the coming down of air components like ammonia on vegetation and soils. Since dry deposition measurements are difficult and expensive, dry deposition estimates are mainly computed through modelling. New insights have led to an update of the description of the dry deposition process. This report presents a detailed description of the revised software-module DEPAC, which simulates the dry deposition process of ammonia. Dry deposition influences the concentration of a component in the air and is an important source of components for the receiving surface. Thus it is important to estimate the amount of total nitrogen deposited on nature. When too much nitrogen is deposited, biodiversity is harmed since nitrogen-thrifty vegetation is replaced with more common species like grasses and brambles. Dry deposition of ammonia represents the largest amount of the total nitrogen deposition. Ammonia enters the air predominantly through the process of evaporation from manure in animal stables and when liquid manure is spread over the land. Earlier versions of the DEPAC module ignored the ammonia concentration in vegetation and soils. The current version assumes that ammonia is present in vegetation, water surfaces and soils. Thus surfaces not only adsorb ammonia but also are able to emit it under certain atmospheric conditions. Further included in the update are an improved description of the light fall in woods and other high vegetation and an improved description of the yearly cycle of the amount of leaf area of plants and trees

Development of Dutch ammonia concentrations in air in 2005-2014

De gemeten concentraties ammoniak in de lucht zijn tussen 2005 en 2014 licht gestegen. Landelijk gezien bedraagt de stijging circa 1,5 procent per jaar. De grootste stijgingen doen zich voor in het noorden en oosten van het land. Dit blijkt uit een rapportage van het RIVM waarin de trend in de gemeten concentraties ammoniak van 2005 tot en met 2014 wordt gepresenteerd. Dit is een onderdeel van de rapportage van onderzoek dat is uitgevoerd naar aanleiding van de Quick-scan naar het uiteenlopen van de trends van ammoniakemissies en -concentraties door de Commissie Deskundigen Meststoffenwet (CDM, september 2014). Voor deze rapportage zijn metingen uit het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN) en het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) gebruikt. In het MAN wordt sinds 2005 de maandgemiddelde ammoniakconcentratie in de lucht gemeten in Nederlandse Natura2000- gebieden. Dat wordt gedaan omdat de natuur in deze gebieden gevoelig is voor een toename van de hoeveelheid stikstof, waardoor de biodiversiteit afneemt. Het MAN is ingericht omdat de natuurgebieden nauwelijks vertegenwoordigd zijn in het LML. De metingen worden uitgevoerd voor het Programma Aanpak Stikstof (PAS). Zowel in het MAN als in het LML is in de onderzochte periode de ammoniakconcentratie gestegen. De uitstoot van ammoniak door de landbouw is de belangrijkste bron voor de concentratie van ammoniak in de lucht. Daarnaast is de concentratie afhankelijk van de weersomstandigheden en de chemische samenstelling van de atmosfeer. Als naar de emissiecijfers van ammoniak wordt gekeken (gerapporteerd op www.emissieregistratie.nl), dan is er over de periode 2005 tot en met 2013 een landelijke afname te zien. Deze daling is echter niet terug te zien in de metingen van het MAN en LML, ook niet wanneer de effecten van meteorologie en veranderingen in de chemie van de atmosfeer worden verrekend. Dit verschil is op dit moment nog onderwerp van verdere studieAmmonia concentrations measured in air show a slight increase over the period 2005-2014. Averaged across the Netherlands, the increase was about 1.5 percent per year. The largest increase was observed in the northern and eastern parts of the country. This can be concluded from a RIVM report which describes the trend in the concentrations of ammonia in the period 2005-2014. For this report, measurements of both the Measuring Ammonia in Nature Network (MAN) and the National Air Quality Monitoring Network (LML) were used. Since 2005, the MAN network provides monthly average ammonia concentrations in Dutch Natura2000 areas. These ammonia measurements are carried out because these areas are sensitive to an increase in the nitrogen level, which can result in a decrease in biodiversity. The MAN network was set up because nature areas were hardly covered by the LML network. Both networks show increasing ammonia concentrations in the observed period. Agricultural ammonia emissions largely determine the ammonia concentration in air. Weather conditions and the chemical composition of the atmosphere will also affect this concentration. At a national level, ammonia emissions (reported on http://www.emissieregistratie.nl) show a decline over the period 2005- 2013. This decline is not observed in the ammonia concentration in air as measured by the MAN and LML networks, even after correcting for changes in weather conditions and chemical composition of the atmosphere. The cause for this difference between trends in ammonia emissions and concentrations is the focus of future studyMinisterie van E