Introductie stikstofdossier

Stikstofvormen

Het chemisch element stikstof (N) komt in meerdere verschijningsvormen voor in onze omgeving. N2, ook wel distikstof genoemd is de meest bekende vorm. Het is een kleur- en reukloos gas dat van nature voorkomt: de aardatmosfeer bestaat voor 78 procent uit N2. Deze vorm van stikstof valt buiten de scope van dit stikstofdossier, omdat deze niet neerslaat en in deze vorm geen bijdrage levert aan de stikstofproblematiek.

Het element stikstof kan, naast de niet-reactieve vorm (N2), ook voorkomen in zogenaamde reactieve vormen, zoals stikstofoxiden (NOx) en ammoniak (NH3). Deze reactieve stikstofvormen komen van nature in slechts kleine hoeveelheden voor; in grotere hoeveelheden vormen deze een oorzaak van de huidige natuur- en milieuproblemen. Stikstofoxiden (NO, NO2 en NO3) worden vooral uitgestoten door het verkeer (met name door dieselmotoren) en door de industrie. Ammoniak komt voornamelijk vrij in de landbouw door emissie uit mest (85 procent van de ammoniakuitstoot). Ammoniak kan reageren tot ammonium (NH4+), een zuur dat nadelige gevolgen heeft voor de natuur. Een andere vorm van stikstof is lachgas (N2O), al komt deze in mindere mate voor (minder dan 1 procent van de totale stikstofemissie). Ook hier is de landbouw de belangrijkste emissiebron. Vanwege de geringe bijdrage aan de stikstofstromen blijft lachgas in dit dossier verder buiten beschouwing. Lachgas is een broeikasgas en wordt daarom meegenomen in het Dossier Broeikasgassen.

Stikstofemissie en -depositie

Onder emissie wordt de uitstoot naar lucht, water of bodem verstaan van deeltjes vanuit een (emissie)bron. In het geval van stikstof gaat het met name om emissie van reactieve vormen zoals stikstofoxiden en ammoniak naar de lucht. Als stikstofhoudende deeltjes zich in deze vorm in de lucht bevinden, kunnen ze neerslaan op het aardoppervlak. Het neerslaan van deeltjes op een ondergrond wordt depositie genoemd. Het neerslaan van (grote hoeveelheden) reactieve stikstof kan tot problemen leiden in natuurgebieden. Van nature zijn stikstofverbindingen belangrijke voedingsbestanddelen voor planten. Slaan er echter te veel stikstofhoudende stoffen neer, dan leidt dat tot een eenzijdigere natuur: de zogeheten stikstofminnende planten, zoals brandnetels en grassen, groeien sneller en overwoekeren de planten die gedijen in stikstofarme milieus. In veel natuurgebieden in Nederland is de bodem van nature schraal of voedselarm, en (onder meer) stikstofarm. Deze gebieden worden door de overmatige stikstofdepositie als het ware overbemest, wat ten koste gaat van de oorspronkelijke vegetatie. Een tweede probleem van stikstofdepositie is dat de bodem verzuurt. Ook dit leidt tot het floreren van bepaalde soorten planten ten koste van andere soorten, zoals vergrassing van heide. Dergelijke veranderingen in de biodiversiteit van de flora hebben mogelijk ook gevolgen voor de fauna.

Eenheden voor stikstofemissie- en depositie

De emissie van stikstof wordt doorgaans uitgedrukt in kilogrammen van de verschillende vormen waarin reactief stikstof voorkomt (stikstofoxiden en ammoniak). Echter wanneer je omrekent naar kilo’s elementaire stikstof (N) is het belangrijk om te weten dat de samenstelling en het gewicht van de moleculen van de diverse stikstofvormen verschillend is. In één kilo NH3 bijvoorbeeld zit bijna drie keer zoveel elementaire stikstof (N) als in een kilo NO2.

Om deze verschillen in molecuulgewichten van de stikstofvormen te ondervangen is voor de stikstofdepositie gekozen om deze uit te drukken in ‘mol N per hectare’, om te focussen op het aantal deeltjes. Mol is de eenheid voor het aantal moleculen, ongeacht de stikstofvorm en het gewicht van het molecuul. Stikstofdepositie vanuit verkeer, industrie en landbouw, leidt tot een toename van de stikstofconcentratie in de bodem en in het water. Deze concentratie wordt doorgaans uitgedrukt in microgram opgeloste stikstof (N) per kubieke meter lucht, bodem of water.

waar heeft stikstof effect op

Stikstofbalans landbouw

In de landbouw bestaan meerdere aanvoerstromen van stikstof, zoals kunstmest en veevoer (krachtvoer). Vee scheidt de uit veevoer opgenomen stikstof deels weer uit als mest, dat vooral als ammoniak vervliegt naar de lucht (emissie). Een ander deel komt terecht in bodem en water. Maar stikstof wordt ook voor een deel vastgelegd door dieren, en verlaat dan in de vorm van vlees, melk en eieren de landbouwketen. Ook gewassen zoals granen, groente en fruit nemen stikstof op - uit toegediende (kunst)mest – waardoor stikstof wordt vastgelegd voor consumptie. Een gedeelte van de mest in de landbouw verdwijnt ook weer buiten de (Nederlandse) landbouw, door onder meer export van mest of gebruik door hobbyisten (bijvoorbeeld moestuinen).

Op basis van bovenstaande processen kun je voor de landbouw een stikstofbalans opstellen. In deze stikstofbalans is het stikstofoverschot gelijk aan de aangevoerde hoeveelheid stikstof (input in de vorm van krachtvoer en kunstmest), verminderd met de hoeveelheid die is vastgelegd in dierlijke en plantaardige producten en de mestafzet buiten de landbouw (samen de output). Kort gezegd is het overschot de input minus de output. Een overschot betekent dat er een verlies is van overtollige stikstof naar water, bodem en lucht (emissie). Deze variabelen worden uitgedrukt in miljoenen kilogram N.

Stikstofstromen vanaf 1990

De diverse stikstofstromen vertonen een verschillend patroon in de tijd, ook al hangen ze met elkaar samen (zoals uitstoot naar de lucht, gevolgd door depositie naar water en bodem). De meeste stikstofstromen laten een dalende trend zien vanaf 1990, behalve de output van stikstof. Vooral het ‘verlies’ van stikstof naar de lucht en het stikstofoverschot zijn sinds 1990 flink gedaald. Deze dalingen hangen samen met een aantal aanscherpingen van de mestregelgeving, met als doel onder meer het verlagen van het stikstofoverschot. Voor een aantal onderdelen van de stikstofstromen lijkt de daling inmiddels wel gestagneerd.

Stikstofstromen
 Depositie (Index naar miljoen kg N (1990=100))Verlies naar lucht (Index naar miljoen kg N (1990=100))Overschot landbouw (Index naar miljoen kg N (1990=100))Input stikstof landbouw (Index naar miljoen kg N (1990=100))Output stikstof landbouw (Index naar miljoen kg N (1990=100))
1990100100100100100
19911031041049989
1992998496100110
1993988495100112
19949770969696
19958762101102102
199681649598106
199785609197110
19988954969799
199985548895108
200081477787110
200178466981106
200276445978119
20036844697484
200473426376106
200571426175107
200671436276106
200770425773108
200870385173122
200966385072120
201064394972121
201176354871121
201267354770118
201361354872125
201465374573134
201559385478128
201660385378130
201761394977137
201864365373116
201955354671126

EU-doelstellingen voor reductie stikstofdepositie

De wetgeving kent momenteel twee beleidsdoelstellingen vanuit de EU om de stikstofdepositie te verminderen: ten eerste de kritische depositiewaarde van stikstof in Natura 2000-gebieden (deze waarde varieert per natuurgebied en habitattype). In de meeste Natura 2000 gebieden werd de kritische depositiewaarde in 2018 nog overschreden. De tweede doelstelling is het stikstofplafond voor mest: vanaf 2006 is deze vastgesteld op maximaal 504,4 miljoen kg N uitscheiding voor de totale Nederlandse landbouw. Voor bepaalde diersoorten gelden specifieke plafonds. De laatste jaren zit Nederland vaak (net) onder het stikstofplafond, al geldt dat niet voor de plafonds van alle diersoorten.