Neeteson, J.J.

Vries, W., de

Dutch

Wageningen Yield 

Reeks Milieuplanbureau-19 33
4 Consequenties van het aanscherpen van N - emissienormen
op het gewenste lange-termijn niveau (2030)
W. de Vries & J.J. Neeteson
4.1 Inleiding
In het Vierde Nationaal Milieubeleidsplan (NMP4) wordt aangegeven dat op de korte
termijn (tot 2010) de maximale emissie van NH3 terug moet tot 100 kton per jaar met
een specifieke landbouwemissie maximaal 86 kton per jaar, terwijl op de lange
termijn (2030) de gewenste uitstoot van 30-50 kton NH3 bedraagt. In het
themadocument “verzuring en grootschalige luchtverontreiniging” wordt gesproken
over een gewenste uitstoot van 50 kton NH3 in 2020 en van 30 kton NH3 in 2030.
Daarbij wordt in NMP4 het beeld geschetst dat dit betekent dat de intensieve
veehouderij emissie-vrije stallen heeft, dat melkkoeien in emissie-arme stallen zijn
gehuisvest en dat slechts beperkte weidegang mogelijk is. Daarnaast moet alle
dierlijke mest worden verwerkt tot korrels met een hoge N efficiëntie en geringe
ammoniakemissie bij aanwending. Verder wordt er in NMP4 vanuit gegaan dat de
veestapel in 2030 ruim 50% kleiner is dan nu. In dit hoofdstuk zijn de effecten van
die maatregelen doorgerekend voor alle N emissies naar de atmosfeer (ammoniak,
lachgas en stikstofoxiden) en voor de N afvoer naar grondwater en oppervlaktewater
met behulp van het integrale stikstofmodel INITIATOR (De Vries et al., 2001a,b,
2002). Daarbij is tevens berekend wat de bijbehorende concentraties in grondwater
en oppervlaktewater zijn in vergelijking tot de genoemde normen van respectievelijk
50 mg NO3.l
-1 en 2,2 mg N.l-1.
4.2 Effecten van maatregelen op de uitstoot van stikstof
De N - fluxen naar atmosfeer en grond- en oppervlaktewater in de huidige situatie en
na een opeenvolging van maatregelen zijn aangegeven in Tabel 4.1. De maatregelen
betreffen:
a. Verbeteringen in de landbouwpraktijk:
efficiëntieverhoging in het nutriëntenmanagement (vindt al plaats o.i.v. MINAS),
emissiebeperkingen door maximaal afdekken van mestopslagen (op zich is dat al
verplicht, maar gebeurt niet overal optimaal) en reductie van aanwendingsemissie
(door de beperkte N-aanvoer naar het bedrijf, wordt goede benutting van mest-N
economisch interessanter; vooral op graasveebedrijven), aanpassingen in de
samenstelling van het veevoer, verfijnde bemestingsmethoden en -tijdstippen,
optimale waterhuishouding door ontwatering (het is de vraag of dit in de praktijk
realiseerbaar is gezien de eisen van natuurterreinen aan de waterhuishouding) of
irrigatie, aanpassing van het kunstmestgebruik (gevolg van MINAS-N) en het
toepassen van “cover crops”. Als gevolg van MINAS zal de benutting van mest-N al
34  Reeks Milieuplanbureau-19
sterk verbeteren, maar dit is in de berekening voor 2000 slechts ten dele
meegenomen.
b. Beperkt beweiden.
Hierbij is aangenomen dat in het winterhalfjaar de koeien permanent op stal staan,
terwijl in het zomerhalfjaar alle koeien beperkt beweiden (8 uur in de wei). In de
huidige situatie (jaar 2000) is aangenomen dat in het zomerhalfjaar ca 50% van de
koeien onbeperkt weiden (20 uur in de wei) en 50% beperkt weiden.
c. Varkens en pluimvee in “emissievrije” stallen.
Volgens het Besluit ammoniakemissie huisvesting veehouderij (AMvB Huisvesting)
zal de komende jaren de gehele varkens- en pluimveesector al voorzien moeten
worden van emissiearme stallen en opslagen. In de meest optimistische schattingen
wordt voor deze variant de emissiefactor uit stallen en opslag gereduceerd met 80%
(Kros et al., 2002). In deze berekening is uitgegaan van een reductie van 95%, ervan
uitgaande dat die technologische verbetering in de praktijk haalbaar is in de komende
30 jaar.
d. Volledige mestverwerking voor de varkens- en pluimveehouderij die reeds in emissievrije
stallen staat. Daarbij is ervan uitgegaan dat de desbetreffende mest gebruikt kan
worden als kunstmest met een hogere efficiëntie (beschikbaarheid) dan dierlijke mest.
Derhalve is een reductie in de N gift verondersteld die gelijk is aan 40% van de
afname in varkens en kippenmest ( er is uitgegaan van een werkingscoëfficiënt van
60% voor dierlijke mest t.o.v. kunstmest).
e. Rundvee in “emissievrije” stallen.
In optimistische schattingen wordt voor deze variant de emissiefactor uit stallen en
opslag momenteel gereduceerd met 50% (Kros et al., 2002). In de berekening is
ervan uitgegaan dat een reductie van 65% door technologische verbetering mogelijk
moet zijn.
f. Volledige mestverwerking voor de rundveehouderij die reeds gebruik maakt van emissievrije
stallen. Ook hier is ervan uitgegaan dat de desbetreffende mest gebruikt kan worden
als kunstmest met een hogere efficiëntie (beschikbaarheid) dan dierlijke mest.
Derhalve is een reductie in de N gift verondersteld die gelijk is aan 40% van de
afname in runderdrijfmest (zie punt d).
Uit Tabel 4.1 blijkt, dat het bij volledige uitvoer van alle maatregelen inderdaad
mogelijk lijkt om de landelijk gewenste NH3-uitstoot van 50 kton te halen, maar een
realisatie van 30 kton lijkt niet haalbaar. In de berekeningen is geen 50% reductie van
de veestapel meegenomen. Wanneer dit wel wordt gedaan komt de schatting uit op
ca 25 kton NH3, maar dit alles is gebaseerd op de veronderstelling dat bij de
resterende bedrijven voor 100% sprake is van gebruik van emissiearme stallen en
mestverwerking op het bedrijf. Met name in de veehouderij zijn dit zeer dure
maatregelen. Mestverwerking leidt duidelijk tot een afname van de ammoniakemissie
(bij aanwending) en N uitspoeling (door lager N gift) waarbij de effecten wat groter
zijn bij de verwerking van rundermest dan van varkens en pluimvee (voornamelijk
kippen) mest. Dit verschil hangt samen met het verschil in gebruik (meest
rundermest).
Reeks Milieuplanbureau-19 35
In eerste instantie is er al een enorme winst te halen als de niet-grondgebonden
veehouderij gebruik maakt van “emissievrije” stallen en tevens alle mest op het
bedrijf wordt verwerkt. Beperkt beweiden lijkt een weinig effectieve maatregel. Bij de
resultaten dienen wel de volgende aantekeningen te worden gemaakt:
– Bij deze berekening is uitgegaan van een technologisch optimale landbouwpraktijk
die door ieder wordt gerealiseerd. Dit is een zeer optimistische inschatting
– Het gebruik van “emissievrije” stallen is zeer effectief. Zo levert het volgens Tabel
4.1 in de varkens en pluimvee sector reeds 40 miljoen kg N minder aan ammoniak
verliezen op. Het is echter de vraag of 95% inderdaad haalbaar zal blijken te zijn
in de praktijk.
– Bij mestverwerking is er van uitgegaan dat er beduidend minder kunstmest zal
worden gebruikt, uitgaande van de betere beschikbaarheid van de aldus verwerkte
mest. Wanneer de reductie van kunstmestgift in de praktijk minder is zal ook de
reductie in uit en afspoeling naar grond- en oppervlaktewater navenant minder
zijn.
Tabel 4.1. Berekende jaarlijkse N - fluxen in Nederland in de huidige situatie en na verschillende maatregelen
met het model INITIATOR
Proces N-fluxen (kton N.j-1)
Huidige
situatie
2000
Betere
landbouw
praktijk
Plus
beperkt
beweiden
Plus varkens
en pluimvee
in “emissie
vrije” stallen
Plus 100%
verwerking
varkens en
pluimveemest
Plus
rundvee in
emissie
arme stallen
Plus 100%
verwerking
rundermest
NH3 emissie1) 160 116 122 77 70 47 37
N2O emissie 29 20 20 21 18 19 15
NOx emissie 18 12 12 12 11 11 8
N afvoer naar
grondwater
50 27 26 29 23 25 16
N afvoer naar
oppervlakte-
water2)
15 10 10 11 9 10 7
1) Waarde bij NH3 emissie is in Kton NH3.j-1.
2) N afvoer naar oppervlaktewater betreft de afvoer uit alle sloten
In Tabel 4.2 zijn de met het model INITIATOR berekende oppervlakte gewogen
gemiddelde nitraat concentraties, zowel de huidige situatie als na het uitvoeren van
verschillende maatregelen. In de huidige situatie is de overschrijding van de norm
voor het bovenste grondwater van 50 mg NO3.l
-1 met name groot bij de
zandgronden, in het bijzonder de goed ontwaterde gronden. De nitraat concentratie
neemt op die gronden vooral af na invoering van een goede landbouwpraktijk. Na
invoering van die maatregel is er nauwelijks verschil meer tussen droge en vochtige
zandgronden, maar zoals eerder gesteld zijn de maatregelen in de waterhuishouding
die hiertoe genomen moeten worden waarschijnlijk conflicterend met de natuur.
Maatregelen die de ammoniakemissie beperken hebben nauwelijks invloed op de
nitraatconcentraties. Alleen de mestverwerking, met name in de veehouderij, zorgt
voor een duidelijke reductie in de overschrijding van de nitraatnorm door een
veronderstelde afname in de N gift. Zelfs bij het meest stringente scenario zijn echter
nog  naar schatting op 10% van het areaal overschrijdingen van de grondwaternorm
voor nitraat te zien.
36  Reeks Milieuplanbureau-19
Tabel 4.2. Met het model INITIATOR berekende oppervlakte gewogen nitraatconcentraties in het bovenste
grondwater voor verschillende grondsoorten in de huidige situatie en na verschillende maatregelen
Grondsoort Oppervlakte-gewogen nitraat concentratie in grondwater
Huidige
situatie
2000
Betere
landbouw
praktijk
Plus
beperkt
beweiden
Plus varkens
en pluimvee in
“emissie vrije”
stallen
Plus 100%
mest-
verwerking
Plus rundvee
in emissie-
arme stallen
Plus 100%
mest-
verwerking
Zand droog 169 71 66 74 59 63 37
Zand vochtig/
nat
79 59 57 61 54 57 41
Löss 69 45 44 49 39 41 30
Klei 18 11 10 11 9 10 7
Veen
Alle
grondsoorten
1.4
50
1.1
29
1.1
28
1.2
30
1.1
25
1.1
27
0.95
18
Het blijkt echter veel moeilijker om de N- concentraties in sloten (die toeleverend
zijn aan oppervlaktewater) beneden de norm van 2,2 mg N.l-1 te krijgen (Tabel 4.3).
Bij uitvoering van alle maatregelen daalt de gewogen gemiddelde N concntratie I
oppervlaktewater van 11 naar 4.1 mg N.l-1, waarbij het areaal met overschrijding van
de norm van 2,2 mg N.l-1 daalt van 78% naar 45% (Tabel 4.3).
Tabel 4.3. Met het model INITIATOR berekende oppervlakte gewogen stikstofconcentraties in sloten voor
verschillende grondsoorten in de huidige situatie en na verschillende maatregelen
Grond-soort Oppervlakte gewogen stikstofconcentratie in sloten
Huidige
situatie
2000
Betere
landbouw
praktijk
Plus
beperkt
beweiden
Plus varkens
en pluimvee in
“emissie vrije”
stallen
Plus 100%
mest-
verwerking
Plus rundvee
in emissie-
arme stallen
Plus 100%
mest-
verwerking
Zand
vochtig/nat
17 13 12 13 12 12 9
Klei 4.4 2.6 2.6 2.9 2.3 2.4 1.7
Veen 1.6 1.3 1.3 1.3 1.2 1.3 1.1
Alle grond-
soorten
11 6.4 6.2 6.7 5.8 6.0 4.1
Met het model INITIATOR is eerder ook wel berekend wat de vertaling van
milieudoelen naar milieunormen op bedrijfs- of gebiedsniveau is, in termen van:
– Kritische stikstofaanvoer naar het bedrijf. Het betreft hier de milieukundig gezien
toelaatbare aanvoerniveaus aan reactief stikstof naar landbouwbedrijven in de
vorm van kunstmest, veevoer, depositie, biologische stikstofbinding en de netto
import van dierlijke mest.
– Kritische stikstoftoevoer naar de bodem. Het betreft hier de milieukundig gezien
toelaatbare toevoer aan reactief stikstof via dierlijke mest, compost, kunstmest,
atmosferische depositie en biologische stikstofbinding.
Uit de resultaten blijkt dat het halen van de ammoniaknormen tot veel stringentere
kritische N toevoeren leidt dan het halen van de kritische nitraat en
stikstofconcentraties in grond en oppervlaktewater, zoals te zien is in Tabel 4.4 (naar
Kros et al., 2002). De N-toevoeren naar het bedrijf en naar de bodem in Tabel 4.4
hebben betrekking op de huidige situatie (jaar 2000), de bescherming van uitsluitend
grond- en oppervlaktewater en tenslotte de bescherming van zowel grond en
oppervlaktewater als natuur op basis van een uitstoot uit de landbouw van
Reeks Milieuplanbureau-19 37
respectievelijk 93 en 50 kton ammoniak. Uit de resultaten blijkt dat met name in het
laatste geval de toevoer tot 60% omlaag gaan.
Tabel 4.4 wekt zelfs de indruk dat er niet veel hoeft te gebeuren om de normen voor
grond- en oppervlaktewater te halen. Dit in tegenstelling tot de eerdere berekeningen;
daarbij is echter uitgegaan van de huidige situatie qua bemesting met daarop reducties
als gevolg van generieke maatregelen. Door gerichte reducties voor diep ontwaterde
zandgronden zouden de normoverschrijdingen duidelijk lager kunnen worden.
Omgekeerd wordt in Tabel 4.4 van de zeer optimistische (onrealistische)
veronderstelling uitgegaan dat overal precies bemest wordt tot op het niveau waarin
grond- en oppervlaktewater aan de norm voldoen (opvullen tot aan de norm). Dit
veronderstelt dus een ruimtelijk optimale aanwending van de mest. Die
veronderstelling is overigens bij alle berekeningen gemaakt. Meer toelichting op deze
berekeningen is gegeven in Kros et al. (2002).
Tabel 4.4 Een overzicht van de de huidige N-toevoer en acceptabele stikstoftoevoeren gerelateerd aan de criteria
voor grondwater (GW), oppervlaktewater (OW) en een ruimtelijk geoptimaliseerde ammoniakplafond van 93
kton (NA93) en 50 kton (NA50)
Criterium N-toevoer
naar bedrijf
(kton N.j-1)
N-toevoer
bodem
(kton N.j-1)
NH3-emissie
(kton NH3.j-1)
N2O-emissie
(kton N.j-1)
N-invoer
grondwater
(kton N.j-1)
N-invoer
opp.vlakte-
water
(kton N.j-1)
Huidig 2000 848 950 160 29 50 15
GW+OW 722 725 163 33 11 5
GW+OW+NA93 400 485 66 14 8 3
GW+OW+NA50 338 414 40 11 5 2
4.3 Effecten van de toegelaten uitstoot van stikstof op de natuur
In deze studie is ook gekeken in hoeverre de berekende deposities (Van Dam et al.,
2001), die corresponderen met een ammoniak-emissie van 50 kton NH3, de diverse
criteria voor kritische N- depositieniveaus overschrijden. Het gaat hierbij om
kritische depositieniveaus die gerelateerd zijn aan (De Vries et al., 2000):
– grondwaterbescherming: 50 mg NO3.l
-1 en 25 mg NO3.l
-1;
– nutriënten onbalans in bossen;
– terrestrische natuur (biodiversiteit).
Voor het bepalen van de overschrijding dienen ook de overige stikstofcomponenten
in de depositie meegenomen te worden. Het gaat hierbij om de NOx-depositie, het
niet landbouwaandeel in de NH3-depositie en de achtergronddepositie. Voor de
huidige situatie is hiertoe gebruik gemaakt van de depositiewaarden van 1997, voor
de NH3-uitstoot van 93 kton van de waarden volgens het 2010 basisscenario en voor
de NH3-uitstoot van 50 kton van de waarden voor 2030 uit het NMP4 (zie Van Dam
et al., 2001). De overschrijdingen van de diverse kritische stikstofdepositieniveaus
zijn zowel voor heel Nederland als per provincie uitgerekend. In Tabel 4.5 zijn de
landelijke overschrijdingen gegeven (naar Kros et al., 2002).
38  Reeks Milieuplanbureau-19
Tabel 4.5 Een overzicht van de overschrijding van diverse kritische depositieniveaus bij ammoniakemissies van
160 kton (huidige situatie), 93 kton (ruimtelijk geoptimaliseerd, vergelijkbaar met de gewenste 86 kton in 2010)
en 50 kton (ruimtelijk geoptimaliseerd, de gewenste situatie in 2030)
Percentage overschrijding kritische stikstofdepositieniveaus 1)NH3-
uitstoot uit
de landbouw
(kton.ha-1)
Grondwater
(50 mg NO3.l-1)
Grondwater
(25 mg NO3.l-1)
Nutriënten
onbalans in
bossen
Terrestrische
natuur
(biodiversiteit)
Minimum van
alle 4 criteria
160 14 48 93 84 88
93/86 0 7 41 60 67
50 0 1 5 16 17
1) Betreft kritisch depositieniveaus uit De Vries et al. (2000)
Uit Tabel 4.5 blijkt dat zowel de overschrijding als mate waarin deze te beïnvloeden
is sterk afhankelijk zijn van het gebruikte criterium. Zo treden er voor het
grondwatercriterium (25 mg NO3.l
-1) en het nutriënten onbalans criterium sub-
stantiële overschrijdingsreducties wanneer de toegelaten uitstoot gezet wordt op het
niveau van 2010 (86 kton NH3 uit de landbouw; in deze studie is nog 93 kton
gebruikt). Voor het criterium natuur en het minimum van alle criteria, is de
verbetering een stuk geringer. Om daar substantieel terug te gaan, moet de uitstoot
inderdaad naar 50 kton NH3 en zelfs dan is de gewenste bescherming van 95% nog
niet gehaald. Verder is in de berekeningen uitgegaan van een sterke reductie in NOx-
depositie, ook in het buitenland, en dit is wellicht te optimistisch ingeschat. Tenslotte
dient wel te worden bedacht dat het hier gaat om berekeningen op basis van
statistische modellen met betrekking tot het voorkomen van soorten bij een gegeven
N-beschikbaarheid met een hoge mate van onzekerheid. Bij een wat lager gewenst
beschermingsniveau vallen de cijfers ook duidelijk hoger uit (De Vries et al., 2000).
4.4 Conclusie
Het lijkt gewenst dat het gewenste N-emissieniveau en de verwachte natuurwinst beter
op elkaar worden afgestemd. Nader onderzoek naar de samenhang tussen verdroging,
vermesting en verzuring is hierbij noodzakelijk, omdat de verwachte milieuwinst deels
kan uitblijven bij een niet gebalanceerde aanpak. Zo wordt bij het vaststellen van
kritische depositieniveaus volledig uitgegaan van bescherming van terrestrische natuur.
Bescherming van het grondwater (halen van de nitraatnorm van 50 mg NO3.l
-1 en de
streefwaarde van 25 mg NO3.l
-1) en het voorkomen van nutriënten onbalans in bossen
vindt reeds bij mindere N reducties plaats. Gegeven de onzekerheid in kritische
belastingen en de extreme inspanning die nodig is om reducties tot 50 en zeker 30 kton
NH3 te halen kan in dit kader kan ook worden gedacht aan het blijvend toepassen van
effectgerichte maatregelen in gevoelige ecosystemen ter vermindering van de effecten
van eutrofiëring en verzuring. Aanvankelijk waren deze maatregelen bedoeld als een
tijdelijke overgangssituatie (in het kader van het zogenaamde “Overlevingsplan bos en
natuur”), maar een zekere mate van continuïteit in het kader van natuurbeheer lijkt
gewenst, in afstemming op een haalbaar emissieniveau binnen een duurzame landbouw.
In dit kader kan ook worden gedacht aan actief bodembeheer ter vermindering van
nitraat- en fosfaatuitspoeling in landbouwgronden.


Consequenties van het aanscherpen van N-emissienormen op het gewenste lange-termijn niveau (2030)

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Wageningen Yield

Name not available