Waarom meet het RIVM?

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu meet de hoeveelheid ammoniak en stikstofoxiden in de lucht (concentratie) en de hoeveelheid van deze stoffen die op de grond terecht komt (depositie). 

Deze meetgegevens worden gebruikt om:

  • ontwikkelingen van de hoeveelheid ammoniak en stikoxiden in de tijd weer te geven
  • modelberekeningen te valideren en te corrigeren
  • processen in de atmosfeer en in de bodem beter te begrijpen

Wat en waar meet het RIVM?

Ammoniak in de lucht:

Op 6 meetstations meet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu elk uur met geavanceerde apparatuur (miniDOAS) de ammoniakconcentratie in de lucht. Die 6 locaties dekken het hele bereik van de ammoniakconcentraties in Nederland. Van gebieden met weinig ammoniak (kust) tot gebieden met veel ammoniak (Gelderse Vallei en Noordoost Brabant).

miniDOAS

Vanaf 2016 meet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu elk uur de NH3-concentratie op 6 locaties met een miniDOAS (Berkhout et al., 2017).

De miniDOAS bestaat uit twee delen. In het meetstation zit een apparaat die een lichtbundel naar buiten uitzendt. Op een afstand van ongeveer 20 meter weerkaatst een spiegel de bundel. Het apparaat in het meetstation vangt het licht weer op. De miniDOAS vergelijkt het spectrum van het opgevangen licht met een referentiespectrum om te bepalen hoe hoog de ammoniakconcentratie in de lucht was. Ammoniak absorbeert namelijk licht van een bepaalde golflengte.

De miniDOAS meet direct de lucht, er zijn geen aanvoerleidingen aanwezig. Dit is een voordeel omdat ammoniak snel “plakt” aan oppervlakken. Er wordt dus ‘contactloos’  gemeten. Met de miniDOAS worden uurmetingen van de concentratie van ammoniak verkregen.

 

ammoniakmeetopstelling in Zegveld

 

Tot 2015 werd er met een zogenaamde AMOR de ammoniak concentratie gemeten op 8 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit-stations. De AMOR meet de ammoniakconcentratie door de buitenlucht aan te zuigen. De lucht met ammoniak komt in een roterende buis waar een zuur de ammoniak bindt: een zogenaamd wet-denuder systeem.

Hoe werkt een miniDOAS?

VOICE-OVER: Nederland heeft als enige op de wereld een meetnet dat elk uur de ammoniak in de lucht meet.
Het ammoniak-meetnet is een onderdeel van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit, het LML.
Het RIVM beheert en onderhoudt dit meetnet.
MARTY HAAIMA: We zijn vandaag in Wekerom op een LML-station.
Op dit LML-station wordt ammoniak gemeten.
Dit is een van de zes stations waar ammoniak gemeten wordt.
VOICE-OVER: Het meten van de ammoniakconcentratie in de lucht is belangrijk omdat ammoniak naast stikstofoxide de natuur bemest.
Op plekken met veel stikstof is de verscheidenheid van planten en dieren minder.
In plaats van zeldzame plantensoorten zijn daar bijvoorbeeld vooral veel bramen, brandnetels en berken.
HAAIMA: De meting van ammoniak gebeurt met een miniDOAS.
Het eerste onderdeel van de miniDOAS zie je hier in de mast het andere onderdeel staat in de meethut.
VOICE-OVER: De miniDOAS is een apparaat dat door het RIVM zelf is ontwikkeld.
HAAIMA: De miniDOAS werkt met een lichtbron zoals je hier ziet, een felle witte xenonlamp.
Deze zendt een lichtbundel uit die weer wordt gereflecteerd door de spiegel buiten.
En het licht wordt opgevangen in het systeem en wordt geanalyseerd.
Als er veel ammoniak in de buitenlucht aanwezig is dan zullen er absorptiepiekjes in het spectrum van de xenonlamp zitten.
De ammoniakmetingen vinden plaats op uurbasis, dus een hoge tijdresolutie.
VOICE-OVER: Er wordt elk uur gemeten om beter te begrijpen wat ammoniak in de atmosfeer doet.ÊVerder hangen er naast de miniDOAS, drie absorptiebuisjes die ook in het MAN hangen. Het RIVM vergelijkt deze metingen om zo de MAN-metingen te ijken.
Het MAN is het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden.
In dit meetnet meet het RIVM samen met natuurbeheerders op meer dan 300 plekken de ammoniakconcentratie elke maand met absorptiebuisjes in plaats van elk uur met een miniDOAS in het LML.
Op deze manier vormen de miniDOAS-metingen een belangrijk onderdeel van het in kaart brengen van de ammoniakproblematiek in Nederland.
(Het Nederlandse wapenschild met daarnaast: Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu. Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport. Het beeld wordt lichtblauw met wit.)
DE RUSTIGE MUZIEK EBT WEG
(Beeldtekst: MiniDOAS meetwaarden bekijken? Kijk op:Êwww.luchtmeetnet.nl

Daarnaast meet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu in ruim 80 Natura 2000-gebieden met simpelere apparatuur (Gradko meetbuisjes of passieve samplers). Deze meetbuisjes meten de gemiddelde ammoniakconcentratie in de lucht over een hele maand.

Gradko meetbuisjes

Gradkobuisjes (ook wel passieve samplers genoemd) hangen een maand in het veld. Bovenin het buisje zit een zuur dat ammoniak uit de lucht opneemt. Een buisje verzamelt dus alle ammoniak die er in een maand voorbij komt. In een laboratorium wordt geanalyseerd hoeveel ammoniak er is opgenomen. Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu rekent dit om naar een luchtconcentratie. Dit is de maandgemiddelde ammoniakconcentratie.

Omdat passieve samplers simpel en goedkoop zijn, hangen er op de 6 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit meetpunten ook 3 Gradkobuisjes: dit heet een triplometing. Elke maand vergelijken we de concentraties van de triplometing met die van de LML-instrumenten. Op deze manier ijken we de metingen met de Gradkobuisjes aan de LML-metingen.

De combinatie van de LML-instrumenten met de Gradkobuisjes zorgt ervoor dat we op een simpele en goedkope manier op veel plekken in Nederland de NH3-concentratie kunnen meten.

werking passieve ammoniak meting

Stikstofoxiden in de lucht:

Op circa 45 meetstations meet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu elk uur stikstofoxiden in de lucht met geavanceerde apparatuur (een chemoluminescentie monitor). Voor stikstofoxiden onderscheiden we verschillende typen meetlocaties meetstations dichtbij industrie, meetstations in de stad, meetstations net buiten de stad en meetstations op het platteland.

Vanaf januari 2019 hangen er in 20 Natura 2000-gebieden ook (Palmes) meetbuisjes die de stikstofdioxideconcentratie maandelijks meten.

Stikstofdioxide meten we met een een Palmesbuisje. Deze buisjes worden ook gebruikt in de citizen science projecten van het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu: https://www.samenmetenaanluchtkwaliteit.nl/palmes-diffusiebuisjes-passief-meten-aan-luchtkwaliteit

Stikstofoxiden en ammoniak in neerslag (natte depositie):

Op 8 meetstations verzamelt het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu elke twee weken de neerslag (regen) met een zogenaamde ‘wet only sampler’. De hoeveelheid ammoniak en stikstofoxiden in de regen wordt vervolgens in een laboratorium bepaald.

Op 8 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit-stations bepaalt het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu de hoeveelheid natte depositie door regenwater op te vangen en chemisch te analyseren. We maken gebruik van de zogenaamde ‘wet-only vangers’. Dat zijn regenvangers die alleen opengaan en openstaan als het regent. Zo komt er geen verontreiniging (zoals bijvoorbeeld vogelpoep) in tijdens de droge periode. De natte depositiemetingen worden besproken in Van der Swaluw et al. (2011) en Van Zanten et al. (2017) .

Ammoniak opgenomen door bodem en planten (droge depositie):

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu doet daarnaast op 4 locaties  metingen naar hoe snel ammoniak opgenomen wordt door planten en bodem ook wel droge depositie genoemd. Deze metingen zijn een stuk ingewikkelder. Dit geldt zowel voor het doen van de metingen als het verwerken van de meetgegevens. Dit komt omdat er met zeer grote nauwkeurigheid een verschil in ammoniakconcentratie over twee hoogtes gemeten moet worden. Deze verschilmetingen worden gecombineerd met metingen van de wervelingen in de lucht. Met deze metingen worden maandgemiddelde droge depositiewaarden verkregen.

In het Bargerveen (vanaf 2012), de Oostelijke Vechtplassen (vanaf juli 2014) en op de Hoge Veluwe (vanaf augustus 2017) meet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu met een COTAG (COnditional Time Averaged Gradient) de hoeveelheid droge depositie van ammoniak (Famulari et al., 2009).

Een COTAG maakt gebruikt van de gradiëntmethode. Bij deze methode meet een instrument op minimaal 2 hoogtes boven de vegetatie de ammoniakconcentratie: dit heet een gradiënt. Als er depositie is, is de concentratie direct boven de vegetatie lager dan op grotere hoogte. Dat komt omdat de vegetatie ammoniak opneemt. Naast de verschilmetingen worden de luchtwervelingen in de onderste laag van de atmosfeer gemeten: de hoeveelheid turbulentie. De hoeveelheid turbulentie bepaalt de snelheid waarmee de ammoniak richting de bodem en vegetatie gaat. De COTAG meet onder twee verschillende condities: momenten met veel turbulentie en momenten met weinig turbulentie. De combinatie van de verschilmetingen en de turbulentiemetingen geeft een waarde voor de droge depositie van ammoniak.

Hoe zijn de metingen georganiseerd?

De organisatie van de meetpunten, de mensen en de logistiek samen noemen we een meetnet. Onderzoekers, natuurbeheerders en vrijwilligers zorgen voor het doen van de metingen. De meetgegevens van de meetnetten zijn openbaar en worden via verschillende websites beschikbaar gesteld. Daardoor kunnen anderen (bijvoorbeeld overheidsorganisaties, maar ook bedrijven) de gegevens inzien en gebruiken voor hun eigen doeleinden.

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu meet de concentratie en depositie van stikstofoxiden en ammoniak in de volgende meetnetten:

  1. Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML)
  2. Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN)