Geen producten in je winkelmand.

01 april 2020
normaal verdiepend
10 minuten

Stikstof: een veelkoppig monster

De auteurs

De overmaat aan stikstof in Nederland bedreigt niet alleen de biodiversiteit en de natuur, maar ook de kwaliteit van lucht, water en klimaat. En dus heeft de mens zelf er ook last van. Stikstof is de belangrijkste voedingsstof voor planten en essentieel voor de voedselproductie. Maar in tegenstelling tot andere voedingstoffen, zoals fosfor, calcium, magnesium en kalium, komt stikstof nauwelijks voor in bodemmineralen. Daarom dient de landbouw meestal meststoffen toe, in Nederland zelfs zeer véél, vooral via dierlijke mest. Een deel van de toegediende stikstof wordt omgezet in ammoniak en vervluchtigt. In de grond zetten bacteriën ammoniak om in nitraat dat – als planten en bomen het niet opnemen – kan uitspoelen naar grond- en oppervlaktewater. Dit alles leidt tot een stortvloed aan effecten voor natuur, gezondheid en klimaat.

Obesitas

In de tachtiger jaren was er zeer veel politieke aandacht voor zure neerslag, ook wel zure regen genoemd. Die bestaat uit zwaveldioxide, stikstofoxiden en ammoniak, in natte vorm (regen, sneeuw, hagel) of droge vorm (gassen, deeltjes). De zwavel en stikstofgassen worden (in water) omgezet in zwavelzuur en salpeterzuur, terwijl ammoniak het zuur juist buffert en daarbij wordt omgezet naar ammonium. In de grond kan uit ammonium nitraat ontstaan en wordt salpeterzuur geproduceerd. Neerslag van zowel ammoniak als stikstofoxiden op natuurterreinen leidt dus tot bodemverzuring en een overdaad aan stikstof. Het evenwicht tussen calcium, kalium en magnesium enerzijds en stikstof anderzijds raakt uit balans. Tot een bepaalde waarde is stikstofdepositie gunstig voor de planten en de biodiversiteit, maar boven die waarde niet meer.

Gelukkig is de uitstoot van zwaveldioxide sinds 1985 met zo’n 90 procent gedaald, dankzij milieumaatregelen als rookgasreiniging en gebruik van brandstoffen met een laag zwavelgehalte. Ook de uitstoot van zowel stikstofoxiden als ammoniak is meer dan gehalveerd. Toch is de neerslag op de meeste natuurgebieden nog steeds te hoog. Vergelijk het met iemand die heel lang te veel heeft gegeten en dat wel mindert, maar nog altijd te veel eet: de obesitasklachten nemen dan niet altijd af.

Bodemverzuring kan tot bossterfte leiden. Met name de zomereik heeft er veel last van. Verder kunnen hoge stikstofgehalten een grotere gevoeligheid voor droogte, vorst, vraat en ziekteverwekkers veroorzaken. Bepaalde plantensoorten die van veel stikstof houden en bestand zijn tegen zure grond, zoals bramen en brandnetels, verdringen plantensoorten die goed gedijen op een stikstofarme minder zure grond. Daardoor neemt de diversiteit van plantensoorten af. Dat heeft weer negatieve gevolgen voor allerlei dieren, zoals vlinders, andere insecten en vogels.

Een teveel aan voedingsstoffen zoals stikstof kan leiden tot algenbloei. © iStockphoto

 

Algenbloei

Als veel stikstof afspoelt naar sloten, rivieren, meren en uiteindelijk de zee, belast dat het ecosysteem in die wateren. Een teveel aan voedingsstoffen, ook wel eutrofiëring genaamd, kan leiden tot algenbloei. Het water wordt dan troebel. Bepaalde waterplanten krijgen minder licht en de plantendiversiteit neemt af. Ook vissoorten die afhankelijk zijn van goed zicht, zoals de snoek, gaan in aantal achteruit, terwijl soorten die daar geen last van hebben, zoals brasem, juist toenemen. Na de bloei gaan de algen die ook nog eens giftig kunnen zijn, dood. Hun afbraak kan zoveel zuurstof uit het water halen dat vissen en andere waterorganismen sterven. Ook in zout water leidt eutrofiëring tot algenbloei en plaatselijke zuurstofloosheid. Afhankelijk van de omgeving en het type alg kan schuim op het strand ontstaan. Te veel stikstof veroorzaakt bovendien verzuring, waardoor in vennen de biodiversiteit kan afnemen.

Smog

Een overmaat aan stikstofoxiden bedreigt ook onze eigen gezondheid. Hoge concentraties van met name NO2 veroorzaken schade aan de longen en leiden tot ademhalingsproblemen, maar dergelijke concentraties komen in de praktijk niet vaak voor. Belangijker is dat stikstofoxiden samen met vluchtige organische verbindingen ozon (O3) vormen, waardoor smog kan optreden. Smog door ozon veroorzaakt luchtwegklachten, irritaties aan de ogen, neus en keel, en duizeligheid. In de jaren vijftig was de Londense smog berucht, en nu is het een groot probleem in veel Chinese steden. In Nederland kan ook smog optreden, maar niet zo ernstig als in China.

Daarnaast dragen ammoniak en stikstofoxiden in Nederland gemiddeld voor circa 38 procent bij aan de vorming van fijnstofdeeltjes. Die deeltjes hebben een schadelijke uitwerking op longen, hart en bloedvaten. Verder vormt een verhoogde uitspoeling van nitraat naar grond- en oppervlaktewater een risico voor de drinkwatervoorziening. Te hoge gehalten in het drinkwater kunnen leiden tot de omzetting van nitraat in nitriet, wat schadelijk kan zijn voor de mens, vooral voor baby’s.

Te hoge stikstofgehalten in het drinkwater kunnen leiden tot de vorming van nitriet, een stof die schadelijk is voor de mens. © iStockphoto

 

Lachgas

De overmaat aan stikstof heeft ook gevolgen voor het klimaat. Ten eerste leidt een verhoogd stikstofgebruik in de landbouw tot verhoogde emissies van lachgas (N2O), een broeikasgas dat per molecuul driehonderd keer zo sterk is als koolstofdioxide. Lachgas ontstaat in het water en in de bodem, bijvoorbeeld bij het gebruik van mest, het omploegen van grasland of door depositie en stikstofbinding

Daarnaast leidt de uitstoot van stikstofoxiden tot de vorming van ozon op tien tot vijftien kilometer hoogte, de zogenoemde troposferische ozon. Dit broeikasgas vergroot de opwarming en vermindert de groei van bossen die daardoor weer minder van het broeikasgas kooldioxide vastleggen.

Maar er zijn ook tegenovergestelde effecten. Zo bemesten ammoniak en stikstofoxiden de bodem en zolang de depositie niet te hoog wordt, stimuleert dat de groei van bossen en dus de vastlegging van koolstofdioxide. Bemesting leidt ook tot meer koolstofvastlegging in de landbouw. Netto is de bijdrage van stikstof aan de totale uitstoot van broeikasgassen klein: slechts 3 procent.

Over de auteurs

Prof. dr. Wim de Vries
Hoogleraar Milieusysteemanalyse en DLO-onderzoeker aan de WUR
Thema's

Thema's

Bekijk ook eens onze thema’s met een overzicht van de cahiers, artikelen en lesmaterialen die hierop aansluiten.

Nooit meer iets missen?

Wil je altijd op de hoogte blijven van nieuwe cahiers, dossiers en lesmaterialen? Schrijf je dan in voor onze nieuwsbrief. Wij sturen je maandelijks een overzicht van alle nieuwe content.

Schrijf je in