Ammoniakdynamik in Naturschutzgebieten

Projektbeschrieb	Hochauflösende NH3-Messungen erlauben im Gegensatz zu Passivsammlern die Dynamik der NH3-Belastung an einem Messstandort darzustellen. Die NH3-Dynamik wird vor allem durch landwirtschaftliche Aktivitäten verursacht (z.B. Gülleausbringung). Zusammen mit Meteo- und Windmessungen wird versucht, auszuloten inwieweit solche Messungen dazu beitragen können, Quellbeiträge (Ställe, Gülleausbringung, nah vs. Hintergrund) zu unterscheiden sowie die witterungsbedingten Treiber zu beschreiben.
Aktualisierung:	25.01.2021

Projektbeschrieb

Hochauflösende NH3-Messungen erlauben im Gegensatz zu Passivsammlern die Dynamik der NH3-Belastung an einem Messstandort darzustellen. Die NH3-Dynamik wird vor allem durch landwirtschaftliche Aktivitäten verursacht (z.B. Gülleausbringung). Zusammen mit Meteo- und Windmessungen wird versucht, auszuloten inwieweit solche Messungen dazu beitragen können, Quellbeiträge (Ställe, Gülleausbringung, nah vs. Hintergrund) zu unterscheiden sowie die witterungsbedingten Treiber zu beschreiben.

Aktualisierung:

25.01.2021

Projektbeginn

Januar 2021

Projektende

März 2023

Problemstellung

Flächendeckend werden im Schweizer Mittelland die Critical Loads für atmosphärische Stickstoffeinträge in empfindliche Ökosysteme (CLO) und zumeist sogar die entsprechenden Critical Levels für Ammoniak-Konzentrationen (CLE) überschritten. Hauptverursacher ist Ammoniak aus der intensiven Tierhaltung. Die Emissionen verschiedener Quellen (v.a. Ställe, Güllelager, Gülleausbringung) tragen zum Eintrag bei – in Modellstudien wurde bilanziert, dass rund die Hälfte der Einträge in NSG durch Quellen im nahen Umfeld (< 2 km Entfernung), der Rest durch die weiter entfernt liegenden Quellen verursacht wird. Zudem treibt die Witterung die Emission und Deposition, während die Gülleausbringung auch von der Vegetationsperiode getrieben ist.

Mit den üblichen Passivsammlermessungen (Monatsmittel) lässt sich diese hohe Dynamik nur unzureichend erfassen. Das Projekt hat zum Ziel, die zeitliche NH3- & Meteorologie-Dynamik hochaufgelöst in einem Naturschutzgebiet zu messen, um Episoden mit hohen Emissionen und NH3-Einträgen zu identifizieren. Dabei soll auch ausgelotet werden, inwieweit solche hochauflösenden Messungen dazu beitragen können, Quellbeiträge (Ställe, Gülleausbringung, nah vs. Hintergrund) zu unterscheiden sowie die witterungsbedingten Treiber zu beschreiben.

Die Ergebnisse können dazu dienen, die Langzeitmessreihen von OSTLUFT mit Passivsammlern besser zu interpretieren sowie einzuschätzen, wo Massnahmen am ehesten Erfolg versprechen, den NH3 Eintrag in das Naturschutzgebiet zu vermindern. Die Messungen am Schutzobjekt dienen auch dazu in der Öffentlichkeit das Problembewusstsein zu fördern.

Ziele

Vorgehen

Zeitlich hochauflösende (10 Minuten-Mittel) Messungen von NH3 (AWEL miniDOAS) und Meteorologie (AWEL Stand-alone Meteostation) in einem Naturschutzgebiet (NSG) bzw. empfindlichen Ökosystem (z.B. Robenhuser Ried, Hoch- und Flachmoorbereiche). In ähnlichen Gebieten bei Bubikon und Schönenberg wurde im Auftrag des AWEL bereits 2018 eine Modellierung durchgeführt, wieviel lokale Quellen zum NH3-Eintrag beitragen. Eine 2-jährige Messdauer (2021 und 2022) ist nötig, weil Witterung und Management sich von Jahr zu Jahr stark unterschieden können und mit 2 Jahren besser abgestützte Aussagen zulassen.

Um zusätzlich die räumliche NH3 Verteilung im Umfeld des NSG zu bestimmen, werden NH3-Passivsammler an verschiedenen Standorten im und um das NSG eingesetzt. Um den Gesamt-N-Eintrag punktuell zu bestimmen, wird am miniDOAS Standort zusätzlich je ein NO2- und Bulk-Passivsammler eingesetzt.

Die Zeitreihen werden statistisch analysiert, um aus der zeitlichen Dynamik die Umweltbedingungen zu identifizieren, welche zu hohen Emissionen und Einträgen führen. Zudem wird versucht, auf die direkten Quelleneinflüsse (z.B. nah vs. Hintergrund, Gülleausbringung, Ställe) zu schliessen. Dies wird z.B. dadurch ermöglicht, indem in den Zeitreihen der Einfluss der Gülleausbringung eine andere zeitliche Signatur aufweist als durch stationäre Quellen. Zudem kann davon ausgegangen werden kann, dass lokale (nahe) Quellen eine andere NH3 Dynamik verursachen, als langsamere Veränderungen der Hintergrund-Konzentration. Die Analyse ist ergebnisoffen, d.h. sie dient dazu, herauszufinden, welche Aussagen hochauflösende Messungen in diesem Kontext ermöglichen. Minimalziel ist eine detaillierte Beschreibung und Diskussion der NH3 Dynamik im NSG mit Bezug zu den Hauptquellen.

Konkret wird die Messung im Robenhuserriet durchgeführt, östlich des Campingplatzes Auslikon. Im Umkreis von 5 km befinden sich landwirtschaftliche Betriebe mit gesamthaft rund 4'300 GVE .

Ergebnisse

Kontakt

Herr Roy Eugster, AWEL, Abteilung Luft
Stampfenbachstrasse 12, 8090 Zürich
roy.eugster[at]bd.zh.ch, Tel. +41 43 259 43 57

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