De stikstofproblematiek: teveel van het goede? stikstofproblematiek.pdf · de norm. 20% van de...

www.ecn.nl

De stikstofproblematiek: teveel van het goede?

Jan Willem Erisman

ECN en de Stikstofproblematiek

ECN Biomassa, Kolen en Milieuonderzoek

2 28-06-11

Afdeling Hydrologie en Geomilieuwetenschappen van het Instituut Aardwetenschappen, VU

•  Vaststellen probleem •  Meetinstrumenten ontwikkelen en toepassen •  Life Cycle Analysis en rol N in biomassa- en voedselketen •  Energie en voedselvoorziening verduurzamen •  Technologie ontwikkeling: N2O afvangst, duurzame energie, biochar

De stikstofproblematiek

§  De atmosfeer bestaat voor 78% uit N2, niet reactief

§  Reactief stikstof, Nr, is essentieel voor het leven op aarde

§  Door de productie van kunstmest wordt Nr gemaakt tbv voedselvoorziening

§  Nr (NOx) is een bijproduct bij ons energiegebruik door de verbranding van fossiele brandstoffen voor transport en energie

§  Door lage efficiëntie zijn er grote verliezen naar het milieu met directe en indirecte effecten op het klimaat, ecosysteem services en menselijke gezondheid

28-06-11 3

De planetaire gebruiksruimte wordt overschreden

28-06-11 4

Röckstrom et al., 2009 Nature

Klimaatverandering

Stikstof

Biodiversiteit

5

De belangrijkste milieugevolgen

Fijn stof verminderd de levensverwachting met 6 maanden in centraal Europa

Meer dan 10 miljoen mensen in West Europa drinken water met NO3 concentraties boven de norm.

20% van de plant diversiteit, speciaal de gevoelige soorten zijn verdwenen.

Bemesting of atmosferische depositie leidt tot verzuring en daarmee verlies aan opbrengsten

N2O draagt 4% bij aan de Europese broeikasgas emissies.

28-06-11

28-06-11 6

De organisatie van de European Nitrogen Assessment

•  Belangrijkste Sponsor: European Science Foundation: Nitrogen in Europe (NinE)

•  Gerapporteerd aan: Internationale Conventies (Lucht, water, biodiversiteit) via de UNECE Task Force on Reactive Nitrogen (TFRN) en de EU

•  Inhoud door: Europese onafhankelijke wetenschappers

•  Gepubliceerd door: Cambridge University Press •  Uitgebracht op: 11 April, Edinburgh UK:

www.nine-esf.org

TFRN

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

1900 1920 1940 1960 1980 2000

Kun

stm

estg

ebru

ik, N

Ox

emis

sie,

N

r pro

duct

ie (T

g N

)

Wer

eldb

evol

king

(milj

oen)

en

CO

2 em

issi

e Reactief stikstof voor voedsel en van energie is verdubbeld tussen 1900 - 2000

7

Natuurlijke Nr productie (Tg)

Wereldbevolking (Miljoen)

Totale Nr productie (Tg)

Kunstmest (Tg)

CO2 emissie (Tg)

NOx(Tg)

28-06-11

Trends in Nr aanvoer en emissie (EU-27)

8 28-06-11

9

S"kstofoxide (NOx)

Lachgas (N2O)

Ammoniak (NH3)

Nitraat uitspoeling (NO3

-‐)

Emissie van NOx & N2O

vervolgen de cascade

Natuurlijke ecosystemen

Ammonium nitraat in regen (NH4NO3)

Nitraat in rivieren, grondwater & kustgebieden

Hoge temperatuur verbranding & industrie

Nr

Veehouderij Voor voedsel Nr in

mest

Denitrifica"e naar N2

Ongewenste N flows

N vorm in de cascade

Terrestrische Eutrofiëring

Zoetwater eutrofiering

Broeikasgas balans

Fijn stof

Troposferisch ozon vorming

Stratosferisch ozon afbraak

Bodemverzuring

Lucht -kwaliteit

Kustwater Eutrofiering Milieu

zorg om Nr

3.7 (21%)

1.3 (8%)

11.5 (70%)

EU27 (% in EU27)

Kunstmest productie

Gewas voor voedsel & diervoeding

Biologische stikstof fixatie in gewassen

gewenste N flow

28-06-11

Stikstof cascade

Luchtverontreiniging

Eutrophiering

Ecosystemen biodiversiteit

Grond- en oppervlaktewater

Klimaatverandering Ozonafbraak

Te veel stikstof heeft veel gevolgen:

M I L I E U

28-06-11 10

De afweging Stikstof en Klimaat

CO2 opname door N depositie

Koelend: 19 mWm-2

Ecosystemen en biodiversiteit

Broeikasgas O3 Opwarming 7 mW m-2

Gezondheidschade

Broeikasgas: N2O Opwarming 17 mWm-2

Fijnstof

Koelend: 17 mWm-2

Gezondheidschade

Het effect van stikstof op klimaat is bijna neutraal, echter naast de koelende werking door de depositie en fijn stof zijn er grote gevolgen tav gezondheid en ecosystemen

28-06-11 11

Stikstof reductie is wereldwijd mogelijk •  Katalytische verwijdering NOx bij fossiele brandstoffen •  Verhoog stikstof efficiëntie in de landbouw (gewassen en dieren) •  Mestverwerking •  Verbeterde rioolwaterzuivering

187

Nr emissie naar het milieu

134

18

15

15 5Nr emissie naar hetmilieuCatalytische NOxreductieGewas en landManagementMestverwerking

Rioolwaterzuivering

Galloway et al., 2008

28-06-11 12

Toekomstig wereld kunstmestgebruik

150 200 250

A1 – A2 – B1 – B2 –

A1 – technol / global A2 – technol / regional B1 – environm /global B2 – environm / regional Tilman et al, 2001 FAO, 2000 (baseline) FAO, 2000 (improved)

A1 – Technologie/globaal A2 – Technologie/regionaal B1 – Milieu/globaal B2 – Milieu/regionaal Tilman et al, 2001 FAO, 2000 (baseline) FAO, 2000 (verbeterd)

Erisman et al. 2008

28-06-11 13

0 50

100

1900 1950 2000 2050 2100

Tg N

technol / global technol / regional environm /global environm / regional

Tilman et al, 2001 FAO, 2000 (baseline) FAO, 2000 (improved)

A1

0

50

100

150

200

250

1900 1950 2000 2050 2100

Tg N

0

50

100

150

200

250

1900 1950 2000 2050 2100

Tg N

Haber patent Ammoniak productie

Nederland de ‘Hot spot’ in Europa

14

NO2 concentraties

N in rivieren N depositie

Stikstofoverschot op bedrijfsniveau

Fijn stof

N in grondwater

28-06-11

Succesvol Nederlands stikstofbeleid

15 28-06-11

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

0

200

400

600

800

1000

1200

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

N2O

em

issi

e (k

ton)

N in

voer

(Kto

n N

)

Jaar

N belasting oppervlaktewater N in mest

NH3 emissie Noordzee belasting

NOx emissie N belasting landbouwgrond

N2O emissie

Maatregelen: •  Mineralen boekhouding •  Emissie arme stallen •  Mestinjectie •  Afdekken mestopslag •  Aanwendingsnormen •  Sturen op ureum concentratie in

melk •  Mestverwerking •  Geen mestaanwending in de

winter •  SCR industrie en transport •  Brandstofmix

Trends: •  NOx emissie daalt door •  Landbouw N stabiliseert

Stikstofstromen in Nederland (kton)

16 28-06-11

Stikstofefficiëntie: 14% voor vegetariërs 4% voor vleeseters

Energieverlies: 10-20 PJ

17

Communicatie van de stikstofproblematiek

www.nine-esf.org

28-06-11

N-Print: stikstofcalculator voor consumenten, beleidsmakers en producenten

18 28-06-11

www.n-print.org

Lunch stikstof footprint

0

10

20

30

40

50

Gra

m N

Groente sandwich

28-06-11 19

http://www.n-print.org

Groente Zuivel/vis Vlees


0

10

20

30

40

50

Gra

m N

Groente sandwich

Kaas sandwich

28-06-11 20




0

10

20

30

40

50

Gra

m N

Groente sandwich

Kaas sandwich

Tonijn sandwich

28-06-11 21




0

10

20

30

40

50

Gra

m N

Groente sandwich

Kaas sandwich

Tonijn sandwich

Vlees sandwich

28-06-11 22




Groente sandwich

Kaas sandwich

Tonijn sandwich

Vlees sandwich

28-06-11 23


Proteïne inname

gram

proteïne

N inname

gram N

Virtuele N verloren

gram N

Totale N Footprint

gram N

Groente sandwich 18 3 12 15

Kaas sandwich 33 5 24 29

Tonijn sandwich 42 7 23 30

Vlees sandwich 57 9 53 62

Kipfilet Supermarktprijs: 3 € Milieu en gezondheid: 1.1 € Werkelijke kosten = 4.1 €

Steak Supermarktprijs: 7 € Milieu en gezondheid: 1.9 € Werkelijke kosten = 8.9 €

Economische N footprint van ons voedsel

Broccoli Supermarktprijs: 1.5 € Milieu en gezondheid: 0.2 € Werkelijke kosten = 1.7 €

Melk Supermarktprijs: 1 € Milieu en gezondheid: 0.4 € Werkelijke kosten = 1.4 €

28-06-11 24


Dank voor uw aandacht

25

Jan Willem Erisman [email protected] http://www.ecn.nl/nl/units/bkm/ www.falw.vu.nl/

Fotos: JasperLensselink.com 28-06-11

26 28-06-11

28 juni 2011 | Hans van Grinsven

European NitrogenAssessment

Kosten en baten van stikstof


Inhoud

� Kosten EU en NL

� Kosten en baten landbouw

� Trends en urgentie

� Beleidsimplicaties NL


ENA - KBA & trends stikstof

3

Planbureau voor de Leefomgeving

� Een van de drie planbureaus

– CPB-1945, SCP-1974, PBL-2008

� Het nationale instituut voor strategische beleidsanalyses op het gebied van milieu, natuur en ruimte

Den Haag Bilthoven



4

Stikstof (N) raakt de grote mondiale opgaven



5

De stikstof bron-effect-kosten keten (EU27)



6

ENA conclusie en uitdaging

� Maatschappelijke baten van stikstofmaatregelen zijndoorgaans groter dan de kosten van die maatregelen; dus:

� Behoud stikstofbaten voor voedselzekerheid

� Verminder de (verborgen) externe (milieu)kosten



7

Stikstofschade o.b.v. ‘betalingsbereidheid’

� Langer en gezonder leven

� Ecosysteem weerstand of herstel

� Klimaat stabiliteit (2 ºC)



8

Stikstofschade in EU27 70-320 miljard euro/jaar



9

De stikstof bron-effect-kosten keten (EU27)



10

Stikstofschade in NL 3-15 miljard euro/jaar

Iedere Nederlander heeft 200-1000 euro per jaar stikstofschade



11

Maatschappelijke stikstofschade per EU lidstaat in euro per ha



12

Kosten en baten van stikstof in landbouw EU27

Milieuschade stikstof:

25 – 145 miljard euro per jaar

� Stikstofbaten landbouw– Direct: 20 – 80 miljard euro per jaar

– Indirect: 2 – 3 keer directe baten

� Economische baten vergelijkbaar met de (verborgen) milieuschade



13

euro per ha

Kosten en baten van stikstofkunstmest

� ‘Maatschappelijk’ N optimum 50 kg per ha lager dan N-advies

� 50 kg per ha minder kunstmest geeft 1 – 2 ton per ha minder graanopbrengst

50 kg/ha← →



14

Kosten en baten per kg N bemesting� Wanneer 50% van de (effectieve) bemesting ‘slordig’ wordttoegediend als dierlijke mest, dan leidt dit tot nettomaatschappelijke schade (door extra ammoniakuitstoot)



15

Meer stikstof leidt in Nederland niet tot meer melk

Data: LEI, 2010 A. vd Ham e.a.


Inhoud

� Trends en urgentie

� Beleidsimplicaties NL



17

Trends stikstofemissie – depositie Nederland



18

Nitraat grote rivieren 1900 – 2000 en Noordzee

Nitraat en algen-schuim in NoordzeeToxische ‘red tides’



19

Hoe scoort NL vergeleken met EU: ammoniak 1990 – 2008?

2008NL: 33 kg/haEU: 7 kg/ha

Grootste reductie, nog steeds hoogste intensiteit en dus urgentie



20

Overzicht stikstofbeleid Nederland

� Stikstofoxiden – EU: Air Quality & National Emission Ceilings (NEC) directives

– NL: Nationale Samenwerkingsovereenkomst Lucht; NOx-ETS

� Ammoniak– EU: Air Quality & National Emission Ceilings (NEC) directives

– NL: Regels stal en toediening; Programma Aanpak Stikstof (Natura 2000)

� Nitraat en mest– EU: Nitraatrichtlijn

– NL: 4e Actieprogramma; Gebruiksnormen en mestproductierechten

� Stikstof en water– EU: Kaderrichtlijn water

– NL: 1e tranche Stroomgebiedsbeheersplannen

� Lachgas en klimaat– EU: climate&energy package; 20% reductie in 2020, emissiehandel (ETS)

– NL: 30% 2020 (voorheen Schoon en zuinig)



21

KBA en beleidsopties stikstof Nederland – EU

� Doorgaan met emissiereductie stikstofoxiden en ammoniak– Levert netto baten

– Innovaties emissiereductietechniek blijven nodig

– ?Focus oplossen knelpunten en salderen Economie-Milieu (NSL, PAS)?

� Prikkels voor verhoging stikstofefficiëntie landbouw– Reguleren: aanscherpen gebruiksnormen (onder bemestingsadvies)

aanscherpen regels hergebruik mest en reststromen

– Belonen: via retail: labelling en marketing

via EU: koppeling met EU inkomenstoeslag

– Voorlichten: o.a. voer-, mest- en bodemmanagement

� Optimaliseren landbouw binnen EU– Productie: Extensiveren (veehouderij) NL, intensiveren elders

– Consumptie: Voorlichting: vleesconsumptie, gezondheid, duurzaamheid



22

Kabinetsreactie 14 juni op ENA

� ENA stevige ondersteuning van Nederlands beleid

� Erkenning dat stikstof-bemestingsadvies botst met andere maatschappelijke waarden

– Inzet voor 5e Actieprogramma Nitraatrichtlijn (2014-2017)

� Consument niet dwingen tot minder vleesconsumptie

� Consensus over richting: discussie over

� Het juiste tempo voor verdergaand en integraler N-beleid

� Mate van saldering N-milieuwinst naar economische groei



23

Dank voor uw aandacht

De stikstofproblematiek: teveel van het goede? stikstofproblematiek.pdf · de norm. 20% van de...

Documents

Transcript of De stikstofproblematiek: teveel van het goede? stikstofproblematiek.pdf · de norm. 20% van de...