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

Hoe, wat en waar meet het RIVM?

De verschillende meetnetten:

De organisatie van de meetpunten, de mensen en de logistiek samen noemen we een meetnet. 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. Hieronder staan de links naar de pagina's met meetgegevens van de meetnetten:

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

In het LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit meet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu de concentratie en de natte depositie van stikstofoxiden en ammoniak.
Het hele LML bestaat uit circa 60 meetlocaties verspreid over heel Nederland.  Op de LML-meetstations staan ook meetapparatuur die andere stoffen meten, zoals fijn stof.

In het MAN meet het RIVM in natuurgebieden de concentratie van ammoniak en stikstofdioxide.
Het MAN bestaat sinds 2005 en is begonnen met ammoniak. Sinds 2019 meten we ook NO2.
Binnen het MAN werken we samen met natuurorganisaties zoals Staatsbosbeheer en Natuurmonumenten.
Natuurbeheerders en vrijwilligers kennen hun natuurgebieden goed en verwisselen elke maand de meetbuizen. Hierdoor is het mogelijk om eenvoudig in veel natuurgebieden de concentraties te meten.

De droge depositie van ammoniak meet het RIVM op 3 locaties in verschillende soorten Natura 2000-gebieden. In het Bargerveen (hoog veen), in de Oostelijke Vechtplassen (laag veen) en op de Hoge Veluwe (heide). We werken nu aan het uitbreiden van dit meetnet met 2 locaties.

De verschillende metingen:

Ammoniak in de lucht:

Op 6 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit-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 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit-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. Er wordt dus ‘contactloos’  gemeten. Dit is een voordeel omdat ammoniak snel “plakt” aan oppervlakken.

ammoniakmeetopstelling in Zegveld

Tot 2015 meette het RIVM met een AMOR de ammoniak concentratie op 8 LML-stations. De AMOR meet de ammoniakconcentratie door de buitenlucht aan te zuigen. De lucht met ammoniak komt in een roterende buis. In de buis bindt een zuur de ammoniak: dit heet een wet-denuder systeem.

Daarnaast meet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu in het MAN op meer dan 300 meetpunten in ruim 80 Natura 2000-gebieden met simpelere apparatuur (Gradko meetbuizen of passieve samplers). Deze meetbuizen meten de gemiddelde ammoniakconcentratie in de lucht over een hele maand.

Gradko meetbuisjes

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

Passieve samplers zijn simpele en eenvoudige metingen. Daarom hangen er op de 6 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit-meetpunten ook 3 Gradkobuizen: 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 Gradkobuizen aan de LML-metingen.

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

werking passieve ammoniak meting

Stikstofoxiden in de lucht:

Op circa 45 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit-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) meetbuizen die de stikstofdioxide-concentratie maandelijks meten. Deze buizen 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 LMLLandelijk Meetnet Luchtkwaliteit-meetstations verzamelt het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu elke twee weken de neerslag (regen) met een zogenaamde ‘wet only sampler’. In een laboratorium bepalen ze vervolgengs hoeveel ammoniak en stikstofoxiden in de regen zat.

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 meet met een COTAG hoe snel planten en bodem ammoniak opnemen, dit heet droge depositie. De COTAG's staan in drie Natura 2000-gebieden: in het Bargerveen vanaf 2012, in de Oostelijke Vechtplassen vanaf 2015 en op de Hoge Veluwe vanaf 2017. De COTAG geeft een maandwaarde voor de droge depositie.
Metingen van droge depositie zijn een stuk ingewikkelder dan concentratiemetingen. Dit geldt zowel voor het doen van de metingen als het verwerken van de meetgegevens.

In het Bargerveen (vanaf 2012), de Oostelijke Vechtplassen (vanaf juli 2014) en 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: de 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 turbulente condities: neutraal en onstabiel. Onder neutrale condities zorgt de wind voor turbulentie. En onder onstabiele condities zorgen opstijgende bellen warme lucht voor luchtwervelingen in de onderste laag van de atmosfeer. De combinatie van de verschilmetingen en de turbulentiemetingen geeft een waarde voor de droge depositie van ammoniak.

 

De COTAG meetopstelling bestaat uit een meetmast van 6 m hoog met daaraan 2 meetboxen. Op de top van de mast staat een sonische anemometersonische windmeter, die bepaalt hoe turbulent de lucht is. In elke meetbox zitten 2 sets met glazen buizen. Eén set voor neutrale condities, en de andere set voor onstabiele condities. Een pomp zuigt de buitenlucht door de juiste set met buizen. Aan de binnenkant van de buizen zit een zuur dat ammoniak uit de aangezogen lucht opneemt. Elke maand verwisselen we de buizen, en laten we in een laboratorium analyseren hoeveel ammoniak er opgenomen is.

Video's

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

Hoe meten we droge depositie?

(Beeldtitel: Waarom staat deze mast hier? Beeldtekst: Ammoniakdepositie meten met een COTAG. Voice-over:)

LEVENDIGE MUZIEK

VOICE-OVER: Hier in dit natuurgebied staat een mast.
Het lijkt een telefoonmast, maar dat is het niet. Het is een meetmast.

(Bij de mast staat Ariën Stolk:)

ARIËN STOLK: Dit is de COTAG-mast.
En met deze mast, daar meten wij de ammoniakdepositie in natuurgebieden mee.
En dat is dus eigenlijk gewoon hoeveel stikstof in de vorm van ammoniak, door het natuurgebied wordt opgenomen.
VOICE-OVER: Het RIVM meet ammoniakconcentratie en -depositie in natuurgebieden, omdat te veel ammoniak slecht is voor de natuur.
Hierdoor neemt de verscheidenheid in planten en dieren af.
Zo zie je bijvoorbeeld als er veel ammoniak is vooral veel bramen, brandnetels en berken.
STOLK: We staan hier in natuurgebied de Oostelijke Vechtplassen Natura2000-gebied. En we meten nog op twee andere Natura2000-gebieden.
Eentje in het Bargerveen, dat is helemaal in Emmen, een hoogveengebied en op De Hoge Veluwe, een gebied met heel weinig belasting dat als een achtergrondlocatie geldt.
Wij meten de depositie, omdat dat uiteindelijk hetgeen is wat het natuurgebied ervaart.
Dus hoeveel stikstof er echt in het natuurgebied terechtkomt.
We hebben het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden.
Daar wordt met dit soort passieve samplers, wordt de concentratie gemeten.
En, ja, dat zegt alleen iets over hoeveel ammoniak er in de lucht zit maar dat zegt nog niet altijd hoeveel er daadwerkelijk in het natuurgebied terechtkomt en wat er door de planten wordt opgenomen.
En dat doen we dus eigenlijk met die COTAG-mast wel.
Daarmee gaan we dus echt meten hoeveel stikstof er door de planten en in de natuur terecht gaat komen.
Ik ben hier vandaag gekomen om de buisjes te vervangen.
In de opstelling zitten een aantal buisjes, die zijn gecoat met een zuur daar blijft de ammoniak in zitten.

(Iemand draait een buisje vast. Beeldtekst: Coating van de buisjes met zuur.)

DE LEVENDIGE MUZIEK SPEELT VERDER

Elke maand gaan we naar zo'n meetopstelling en dan wisselen we de buisjes uit.
En daarna wordt dus in het lab de hoeveelheid ammonium die dan in het buisje terecht is gekomen, wordt daar gemeten.
Nou, we doen die metingen zowel laag als hoog en we doen het dus dan in setjes van drie omdat we een concentratieverschil willen meten en concentratieverschillen maar heel klein zijn dus je moet de metingen heel nauwkeurig doen.
Dus daarom doen we ze in drievoud.
En op die manier kunnen we een goede, nauwkeurige meting doen.

(Het Nederlandse wapenschild met daarnaast: Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu. Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport. Het beeld wordt lichtblauw met wit. Beeldtekst: Waarom staat deze mast hier? Ammoniakdepositie meten met een COTAG. Een productie van het RIVM. Copyright 2017. De zorg voor morgen begint vandaag.)

DE LEVENDIGE MUZIEK SPEELT VERDER EN EBT DAN WEG