Search

RIVM rapport:Abstract niet beschikbaar, An evaluation was made from the results of four years of measurements of the CO2 exchange between grassland and the atmosphere. The measurements were performed at Cabauw, in the centre of the Netherlands. Data obtained during this project were made available to B.O.M. Dirks of Wageningen Agricultural University for validation of their "Grassland model". This work was funded by the Dutch ministry of Economic Affairs (contract nr 53476) with additional support for 1993 and 1994 from the National Research Programme on Global Air Pollution and Climatic Change (project nr 852076).

RIVM rapport:Dit rapport maakt deel uit van een serie rapporten, die geschreven zijn als afsluiting van de projecten Speuld (RIVM project 722108) en EC LIFE (93/NL/A23/NL/3547). Het rapport bevat een uitgebreide beschrijving van de opstelling voor de continue bepaling (monitoring) van droge depositiefluxen van verzurende componenten in het Speulderbos, en een evaluatie van de instrumenten en van de opstelling als geheel. Ook wordt een gedetailleerde foutenanalyse gegeven van de gas- en deeltjesfluxen die uit de meetgegevens zijn afgeleid, en worden enkele suggesties voor verbeteringen en correctieprocedures voor de fluxberekeningen gedaan. Uit de foutenanalyse volgt dat de fluxen van SO2, NH3 en NO met voldoende nauwkeurigheid kunnen worden bepaald. De onzekerheden in jaargemiddelde fluxen bedragen slechts een paar procent. Voor NOx en NO2 zijn de onzekerheden in uur- en jaargemiddelde fluxen veel groter, vooral door systematische fouten veroorzaakt door interferenties van HNO2, HNO3 and NH3, waardoor de fluxen 50% tot 100% overschat worden. In de toekomst kunnen de onzekerheden aanzienlijk worden gereduceerd door frictiesnelheden en sensibele warmtefluxen te corrigeren voor obstructie van de flow ; door sensibele warmtefluxen te corrigeren voor de invloed van vocht en windsnelheid ; en door gasconcentraties te corrigeren voor drukeffecten en interferenties. Voor dit laatste is het noodzakelijk de concentraties en gradienten van de interfererende componenten ook continu te meten ; eventueel kunnen de gradienten worden geschat uit geparametriseerde depositiesnelheden. De correctieprocedures worden in dit rapport beschreven. De onzekerheden in fluxen van HNO2, HNO3, HCl en deeltjesvormige componenten werden geschat op 30% voor de zure gassen, 40% voor de zure aerosolen en basische kationen en 50% voor de zware metalen. Ze worden vooral bepaald door onzekerheden in geparametriseerde depositiesnelheden., This report is part of a series of reports published to complete the projects Speuld (RIVM project 722108) and EC LIFE (93/NL/A23/NL/3547). The report describes a monitoring system for continuous determination of dry deposition fluxes of acidifying components to the Speulder forest, and evaluates the performance of the several instruments used in the system and of the system as a whole. A detailed error analysis of the gas and particle fluxes derived from the data of the system, and some recommendations for final improvements and flux correction procedures are given as well. The error analysis shows that fluxes of SO2, NH3 and NO can be determined with acceptable accuracy. Systematic errors for NOx and NO2 are large, yielding on the average about 50 to 100% overestimation of the fluxes. These errors are mainly caused by interferences of HNO2, HNO3 and NH3. In future measurements, the systematic errors can be significantly reduced by correcting friction velocities and sensible heat fluxes for flow distortion, correcting sensible heat fluxes for the influence of moisture flux and horizontal wind velocity, and correcting gas concentrations for pressure effects and interferences. The latter requires continuous determination of the interferents concentrations and concentration differences ; the latter might also be estimated from parameterized deposition velocities. The correction procedures are described in this report. The uncertainties in fluxes of HNO2, HNO3 and HCl and particulate compounds were estimated to be 30% for acidic gases, 40% for acidic aerosols and basic cations and 50% for heavy metals. They are mainly a result of uncertainties in parameterized deposition velocities.

RIVM rapport:In 1990 werd het 'Project Speuld' gestart dat tot doel had een depositie-monitoring opstelling voor verzurende komponenten boven het Speulderbos te implementeren ten behoeve van het continu bepalen van de depositie op het bos en daarmee het beleid onafhankelijk te kunnen evalueren. Het meetpunt Speulder bos zou uiteindelijk onderdeel moeten worden van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit van het RIVM. In 1993 werd vanuit het LIFE project van de Europese Commissie DG XI het project 'Towards the development of a deposition monitoring network for air pollution of Europe' gefinancierd. Het doel van dit project was het ontwikkelen en implementeren van een depositiemonitoring-methode voor luchtverontreiniging in Europa. Een dergelijke methode zou gebruikt moeten worden als uitbreiding van bestaande Europese monitoring netwerken voor het meten van luchtconcentraties om depositieschattingen op ecosysteem-schaal te kunnen maken. In dit project werd een drietal monitoringstations ontworpen welke op drie plaatsen in Europa gedurende een jaar werden ingezet: Auchencorth, in een semi-natuurlijke lage vegetatie in Schotland ; Melpitz, in een grasland in Duitsland en Speulder bos, een Douglas sparrenbos in Nederland. Dit project betekende een uitbreiding van het project Speuld, waardoor er een uitbreiding van gemeten componenten plaats vond en verbetering aangebracht kon worden in bestaande methoden. Dit rapport beschrijft de resultaten van het deel van het LIFE project dat is uitgevoerd in het Speulder bos. Daarnaast kan dit rapport beschouwd worden als de eindrapportage van het project Speuld., In 1990 a project started which was aimed at developing a monitoring method of SO2, NH3 and NO2 to Speulder forest. In January 1993, within the framework of the LIFE programme a project was financed which aim was to develop a deposition monitoring method for air pollution of Europe. This method should be used to extend existing European monitoring networks of air concentrations to provide deposition inputs on an ecosystem scale. Within this LIFE project, a monitoring station for atmospheric deposition was designed and constructed using existing methods, of which some were already installed at Speulder forest. Three such stations were applied in a pilot project for a year on three sites in different regions in Europe to estimate local inputs and to validate deposition models which are currently developed for estimation of ecosystem-specific deposition in Europe. Installation was completed by the end of 1994. One year of monitoring was executed in 1995, of which the results are presented in this report. The equipment for flux measurements provided continuous high quality data for all major gaseous and particulate pollutants throughout the range of pollution climates present in Central and Northern Europe. The monitoring facility was therefore highly successful.

RIVM rapport:In 1993 werd vanuit het LIFE project van de Europese Commissie DG XI het project 'Towards the development of a deposition monitoring network for air pollution of Europe' gefinancierd. Het doel van dit project was het ontwikkelen en implementeren van een depositiemonitoring-methode voor luchtverontreiniging in Europa. Een dergelijke methode zou gebruikt moeten worden als uitbreiding van bestaande Europese monitoring netwerken voor het meten van luchtconcentraties om depositieschattingen op ecosysteem-schaal te kunnen maken. In dit project werd een drietal monitoringstations ontworpen welke op drie plaatsen in Europa gedurende een jaar werden ingezet: Auchencorth, een semi-natuurlijke lage vegetatie in Schotland ; Melpitz, een grasland in Duitsland en Speulder bos, een Douglas sparrenbos in Nederland. Dit rapport beschrijft de eindresultaten van het zogenaamde LIFE project. De resultaten van het project laten zien dat de ontwikkeling van depositiemonitoring-methoden succesvol was en dat routinematige metingen voor de bepaling van de depositie van luchtverontreiniging uitgevoerd kunnen worden. De inzet van de apparatuur op drie lokaties in Europa, representatief voor verschillende condities en ecosystemen, leverde continu hoge kwaliteit gegevens voor de bepaling van de jaargemiddelde deposities. De droge depositie van SO2, NH3 en NOx werd continu gemeten met behulp van de gradientmethode. De evaluaties van parametrisaties voor de uitwisseling van deze componenten met het oppervlak vormden een belangrijk onderdeel van het project, daar deze parametrisaties gebruikt worden voor de bepaling van de depositie van de andere componenten in de zogenaamde inference methode. Er werden systematische afwijkingen gevonden tussen gemodelleerde en gemeten fluxen. Het was echter niet het doel van dit project de modellen te verbeteren. De metingen vormen een goede basis voor modelverbeteringen en zullen in de toekomst daartoe worden geanalyseerd., In January 1993 within the framework of the LIFE programme a project was financed which aim was to develop a deposition monitoring method for air pollution of Europe. This method should be used to extend existing European monitoring networks of air concentrations to provide deposition inputs on an ecosystem scale. A monitoring station for atmospheric deposition was designed and constructed using existing methods. Three such stations were applied in a pilot project for a year on three sites in different regions in Europe to estimate local inputs and to validate deposition models which are currently developed for estimation of ecosystem-specific deposition in Europe. The results of this project show that the developed deposition monitoring method is successful in determining the deposition of pollutants and can be applied on a routine basis. The equipment for flux measurements provided continuous high quality data for all major gaseous and particulate pollutants throughout the range of pollution climates present in Central and Northern Europe. The monitoring facility was therefore highly successful. The sites selected were representative of the major ecosystems of Europe and the range of air pollution climates (excepting urban areas and Mediterranean regions).

RIVM rapport:Deeltjes depositie op bos is bestudeerd waarbij gebruik is gemaakt van experimentele en model resultaten. Resultaten tonen aan dat de depositie van deeltjes op bossen tot nu toe is onderschat. Deeltjes depositie levert een belangrijke bijdrage aan de totale depositie van verzurende componenten en basische kationen op bossen. Beraamd was dat op het Speulderbos de bijdrage van droge deeltjes depositie aan de totale depositie was 18% voor SO4, 38% voor NO3, 23% voor NH4, 56% voor Na, 47% voor K, 69% voor Ca en 65% voor Mg. Depositie van verbindingen door middel van smog op het Speulderbos was klein geschat (<5%). Resultaten van de kroonuitwisselingsprocessen op Speulderbos en van de vergelijking van atmosferische depositieschattingen en doorvalschattingen op Speulderbos tonen aan dat netto doorval fluxen en atmosferische droge depositieschattingen redelijk in overeenstemming zijn voor alle componenten, behalve nitraat. Er is nog steeds grote onzekerheid in kroonuitwisselingsprocessen voor geoxideerd stikstof en in de depositieschattingen van de diverse gassen die bijdragen aan de totaal geoxideerd nitraat fluxen., Particle deposition to forest was studied using experimental and modelling results. Results show that the deposition of particles to forests has been underestimated until now. Particle deposition makes out reasonable contribution to the total deposition of acidifying components and base cations to forests. It was estimated that at Speulder forest the contribution of dry particle deposition to the total deposition was 18% for SO4, 38% for NO3, 23% for NH4, 56% for Na, 47% for K, 69% for Ca and 65% for Mg. Deposition of compounds via fog at the Speulder forest was estimated to be small (<5%). Results of the canopy exchange experiments at Speulder forest and of the comparison of atmospheric deposition estimates and throughfall estimates at Speulder show that net-throughfall fluxes and atmospheric dry deposition estimates are reasonably in agreement for all components, except nitrate. There is still large uncertainty in canopy exchange processes of oxidised nitrogen and in deposition estimates of the different gases contributing to the total oxidised nitrogen flux.

RIVM rapport:In het verleden waargenomen verschillen tussen atmosferische depositie en doorvalfluxen in bossen worden voor een belangrijk deel toegeschreven aan kroonuitwisselingsprocessen. Ten einde inzicht te krijgen in kroonuitwisselingsprocessen en deze ook te kwantificeren zijn op de boslocatie Speuld verschillende veldonderzoeken uitgevoerd. Relevante informatie werd verkregen door i) meting van open-veld neerslag en doorvalfluxen met verschillende tijdresoluties, gebruikmakend van twee kroonuitwisselingsmodellen, ii) het vergelijken van resultaten van afspoelexperimenten met echte en kunstmatige twijgen, en iii) het vergelijken van doorval-depositieschattingen met schattingen van micrometeorologische metingen en inferentiemodellen. Specifieke informatie over kroonuitloging van uit de bodem afkomstig sulfaat is verkregen middels een S-35 bemestingsproef. Resultaten van de veldexperimenten lieten zien dat zwavel zich op langere termijn (maanden) in de boomkroon conservatief gedraagt. Afgezet tegen de totale atmosferische input van zwavel was de stomataire opname van SO2 (35 mol.ha-1.jaar-1) min of meer gelijk aan de leaching van sulfaat afkomstig uit de bosbodem (80 mol.ha-1.jaar-1). De stomataire opname van NO2 en HNO2 bedroeg 130 mol.ha-1.jaar-1. Omdat geen indicaties werden gevonden voor een significante opname van NO3- uit waterlaagjes op het boomoppervlak, bleef er een onverklaarbaar verschil van +/- 270 mol.ha-1.jaar-1 bestaan tussen de NOy depositieschatting en de NO3- doorvalflux. De stomataire opname van NH3 bedroeg 140 mol.ha-1.jaar-1 en de opname van NH4+ in oplossing 115 mol.ha-1.jaar-1. De totale bovengrondse opname van anorganische stikstofkomponenten bedroeg 385 mol.ha-1.jaar-1. De bovengrondse opname van H+ bedroeg 180-200 mol.ha-1.jaar-1. De kroonopname van NH4+ en H+ werd gecompenseerd door uitloging van K+ (270 mol.ha-1.jaar-1), Ca2+ (50-75 mol.ha-1.jaar-1) en Mg2+ (0-40 mol.ha-1.jaar-1). Een beperkt gedeelte van de uitloging van K+, Ca2+ en Mg2+ (15%) vo, Differences observed between atmospheric deposition and throughfall fluxes in forests are often assumed to be the result of canopy exchange processes. To obtain more insight on these processes and to quantify them, several field experiments were performed at the Speulder forest research site. Relevant information was obtained by i) measuring open-field precipitation and throughfall fluxes with different time resolutions, using two canopy exchange models, ii) comparing deposition estimates from surface wash experiments using real and artificial twigs, respectively, and iii) comparing throughfall deposition estimates with estimates from micrometeorological techniques and inferential modelling. Specific information on canopy leaching of soil-derived sulphur was provided by a S-35 nutrition experiment. Sulphur was found to behave conservative within the canopy, with SO2 uptake more or less balancing leaching of soil- derived SO42-. Moreover, no significant canopy exchange was found for Na+ and Cl-. For reduced nitrogen and base cations, differences observed between atmospheric deposition and throughfall fluxes could almost completely be explained by canopy exchange. However, for closing the gap between the throughfall flux of NO3- and the deposition flux of NOy, additional research is necessary.

RIVM rapport:Since November 1992 continuous vertical concentration gradients of SO2, NO2 and NH3 as well as relevant meteorological parameters have been measured at a Douglas fir forest site in the Netherlands. It has been investigated whether these measurements are suitable for routine application and if annual average dry deposition fluxes can be estimated. It was found that the gradient method for SO2 and NH3 routine application is possible and annual average fluxes can be estimated. Routine application for NO2 is not yet possible because of frequent instrumental failure and because the influence of chemical reactions on the fluxes can not yet be separated from deposition fluxes. From the results of the measurements dry deposition parameters have been derived. In this report the primary results for SO2 and NH3 are presented. Surface resistances for SO2 and NH3 show strong diurnal variations during dry conditions. Lowest values occur during the daytime. When the leaf surface is wet, Rc values are generally low, independent on the time of the day. An Rc parameterization for SO2 derived from analogous measurements over a heathland was tested at the forest site, A good agreement between measured and modelled dry deposition velocities was obtained with no systematic deviations (40% of variance accounted for). A first order surface resistance parameterization for NH3 has been derived from the measurements at Speulder forest. Under conditions of deposition there is a reasonable agreement between deposition velocities obtained from the parameterization and from the measurements (25% of variance accounted for). Under conditions of emissions ( time), however, there is no agreement between the modelled and 'measured' Vd.

RIVM rapport:Abstract niet beschikbaar, A field intercomparison with automatic ammonia monitors was held in Bilthoven, the Netherlands, for a period of two weeks. Six instruments were continuously and simultaneously operated to measure the ammonia concentration in ambient air. During the intercomparison these instruments were studied with respect to their performance and potential suitability as a monitor for the National Air Quality Monitoring Network (NAQMN) of the Netherlands. The instruments were a continuous-flow denuder, developed by ECN, two thermodenuders, one developed by KEMA and the other by ECN, a commercial DOAS system of OPSIS, a photoacoustic monitor, developed by KEMA, and a (non-automatic) Annular Denuder System, used as a reference. With the latter method ammonium concentrations were also measured. The continuous-flow denuder proved to be a good instrument for accurate and fast measurement of ammonia concentrations, but needs frequent maintenance and calibration. Proper operating of the photoacoustic monitor was impaired by problems with the stability of the CO2 laser. The performance of this monitor could not be well studied due to frequent readjustment of the laser. The detection limit of the DOAS system was high, i.e. 4 mug m-3 based on a 3-min averaging time and 0.9 mug.m-3 based on a 60-min averaging time, whereas 0.5 mug m-3 is required. Its precision was also less than optimal. Both thermodenuders fulfil most of the criteria for use in the NAQMN, but the have to be significantly improved. Their performance will be studied further under controlled conditions.

RIVM rapport:Abstract niet beschikbaar, A field intercomparison with automatic ammonia monitors was held in Bilthoven, the Netherlands, for a period of two weeks. Six instruments were continuously and simultaneously operated to measure the ammonia concentration in ambient air. During the intercomparison these instruments were studied with respect to their performance and potential suitability as a monitor for the National Air Quality Monitoring Network (NAQMN) of the Netherlands. The instruments were a continuous-flow denuder, developed by ECN, two thermodenuders, one developed by KEMA and the other by ECN, a commercial DOAS system of OPSIS, a photoacoustic monitor, developed by KEMA, and a (non-automatic) Annular Denuder System, used as a reference. With the latter method ammonium concentrations were also measured. The continuous-flow denuder proved to be a good instrument for accurate and fast measurement of ammonia concentrations, but needs frequent maintenance and calibration. Proper operating of the photoacoustic monitor was impaired by problems with the stability of the CO2 laser. The performance of this monitor could not be well studied due to frequent readjustment of the laser. The detection limit of the DOAS system was high, i.e. 4 mug m-3 based on a 3-min averaging time and 0.9 mug.m-3 based on a 60-min averaging time, whereas 0.5 mug m-3 is required. Its precision was also less than optimal. Both thermodenuders fulfil most of the criteria for use in the NAQMN, but the have to be significantly improved. Their performance will be studied further under controlled conditions.