Miljønyt, 77 – Påvirkningskategorier, normalisering og vægtning i LCA

Påvirkningskategorier, normalisering og vægtning i LCA

8 Næringssaltbelastning

Årsagen til iltsvindet, der er fundet i søers bundlag og kystvande er næringssaltbelastning. Næringssaltbelastning kan således defineres som ”en berigelse af vandmiljøet med næringssalte, der fører til en øget produktion af plankton, alger og højere akvatiske planter. Med tiden fører dette til en reduktion i vandkvaliteten og i udnyttelsesværdien, som er i området” (Christensen el al. 1993). Algerne synker til bunden og nedbrydes ved at forbruge ilten i bundlaget. Hvis friskt iltrigt vand fra overfladen ikke når bundlagene, vil iltkoncentrationen nær bunden gradvist reduceres, indtil de organismer, der lever ved bunden, flytter sig eller dør.

De skadelige virkninger af udledning af omfattende mængder af næringssalte er blevet observeret regelmæssigt i søer i mange år. Da det i Danmark blev opdaget, at bundene i store vandområder praktisk talt var iltfri og livløse på nogle tidspunkter af året, kom det som en ubehagelig overraskelse for mange mennesker og udløste en seriøs diskussion om næringssaltsudledninger og deres mulige indvirkning på miljøet.

8.1 Stoffer der bidrager til påvirkningskategorien

Et af de to makronæringsstoffer, nitrogen og phosphor, er normalt det begrænsende element for væksten af primærproducenter, og det er derfor fornuftigt kun at betragte elementerne nitrogen og phosphor som medvirkende til næringssaltbelastning. I danske søer er phosphormangel, eller en kombination af nitrogen- og phosphormangel, typisk begrænsende for vækst, og deres tilførsel øger væksten af alger. I de danske kystvande og have er nitrogen ofte det begrænsende næringsstof. Stoffer, som indeholder nitrogen eller phosphor i en biologisk tilgængelig form, klassificeres derfor som potentielt medvirkende til næringssaltbelastning.

I forbindelse med Vandmiljøplanen fra 1987 blev der etableret et nationalt program i Danmark for at måle næringsstofbelastningen i akvatiske områder fra punktkilder, landbrug og atmosfæren for at gøre det muligt at følge den forventede reduktion i belastningen.

Det meste af nitrogenbelastningen til vandmiljøet kan primært tilskrives udvaskningen fra rodzonen i landbruget. En vigtig del af nitrogenudvaskningen relateres til brugen af nitrogenholdige gødningsstoffer og antallet af besætninger. Foruden menneskeskabte udledninger fra landbruget kommer en vigtig nitrogenbelastning fra forskellige punktkilder som spildevandsrenseanlæg, industri, fiskeopdræt og sparsomt bebyggede områder, hvor der ikke sker en rensning af spildevandet. Det meste af phosphorbelastningen af overfladevandet kan tilskrives udledninger fra punktkilder, specielt kommunalt og industrielt spildevand. Kun en lille del af den industrielle sektor er ansvarlig for hovedparten af spildevand, der indeholder phosphor. Blandt andet bør gødningsindustrien og andre relaterede kemiske industrier, der fremstiller produkter med indhold af phosphor (f.eks. pesticider og rengøringsmidler), pulp- og papirindustrien samt fiskefremstillingsindustrien nævnes. Udvaskning fra landbruget udgør dog også en betydelig del.

De vigtigste luftbårne emissioner omfatter oxider af NO_X, som overvejende udsendes fra forbrændingsprocesser, og ammoniak, NH₃, der især udsendes fra aktiviteter i landbruget.

Da det meste af atmosfæren består af frit nitrogen, N2, vil yderligere tilførsel af N2 ikke have nogen effekt. N2 klassificeres derfor ikke som medvirkende til næringssaltbelastning.

8.2 Potentiale for næringssaltbelastning

I en tredelt opdeling af miljøpåvirkningskategorier i henholdsvis globale, regionale og lokale, betragtes næringssaltbelastning som såvel en lokal som en regional påvirkning.

8.2.1 Definition af potentialet for næringssaltbelastning

Klassificeringstrinnet definerer næringssaltbelastning som en menneskeskabt påvirkning af akvatiske eller terrestriske systemer med nitrogen, N, eller phosphor, P. Det samlede potentiale for næringssaltbelastning udtrykker udledninger som en ækvivalent emission af referencestoffet NO₃^-. Karakteriseringsfaktoren for den samlede ækvivalent for næringssaltbelastning betegnes som stoffets potentiale for næringssaltbelastning.

Tre karakteriseringsfaktorer er defineret til brug i beregning af de mulige bidrag fra et givent stof:

N-potentialet, som udtrykker stoffets nitrogenindhold,
P-potentialet, som udtrykker stoffets phosphorindhold, og
karakteriseringsfaktoren for det totale potentiale for næringssaltbelastning, hvor indholdet af hhv. nitrogen og phosphor er samlet i et tal baseret på formodningen om et gennemsnitsforhold på 16:1 mellem nitrogen og phosphor i akvatiske organismer.

Fra formlen på gennemsnitssammensætningen af akvatiske organismer kan det ses, at nitrogenforholdet til phosphor er i størrelsesordenen 16. Hvis koncentrationen af biotilgængeligt nitrogen er betydeligt mere end 16 gange koncentrationen af biotilgængeligt phosphor i et økosystem, er det således rimeligt at formode, at phosphor er det begrænsende næringsstof og omvendt.

8.3 Normaliseringsreferencer og vægtningsfaktorer

Normaliseringsreferencerne og vægtningsfaktorerne for potentialet for næringssaltbelastning er udregnet i overensstemmelse med formlen, der er præsenteret i Kapitel 1, Introduktion. Normaliseringreferencerne og vægtningsfaktorerne for næringssaltbelastning præsenteres i Tabel 8.1.

Tabel 8.1 Normaliserings-referencer og vægtningsfaktorer for næringssaltbelastning (Larsen 2005; Busch 2005).

Næringssaltbelastning	Enhed	Original UMIP97-1990	Global 1994	EU-15 1994	Danmark 1994
Normaliseringsreference	kg NO₃^--eq./person/år	298	95	119	260
Vægtningsfaktor		1,2	n.c.¹	1,22	1,31

¹Vægtningsfaktorer er ikke etableret verden over. De europæiske vægtningsfaktorer anbefales for påvirkningspotentialer placeret uden for Europa eller på ukendt sted.

n. c. betyder ”ikke beregnet”.

Anbefaling af normaliseringsreference og vægtningsfaktor Næringssaltbelastning betragtes som både en lokal og en regional effekt. Det anbefales at bruge EU-15 normaliseringsreferencen kombineret med EU-15 vægtningsfaktoren for næringssaltbelastning. Denne anbefaling gælder for påvirkningspotentialer i såvel Danmark som i EU-15. For påvirkningspotentialer uden for Danmark og Europa anbefales den globale reference.

8.4 Eksempel på normalisering og vægtning for næringssaltbelastning

Figur 8.1 illustrerer det normaliserede og vægtede potentiale for næringssaltbelastning for eksemplet i Kapitel 11.

For regionale påvirkningspotentialer som næringssaltbelastning anbefales EU-15 normaliseringsreferencen og EU-15 vægtningsfaktoren. Baseret på et påvirkningspotentiale for det pågældende produkt på 0,4 kg NO₃^- -eq./år, er de aktuelle normaliserede og vægtede værdier henholdsvis 3,4 mPE_EU94 og 4,1 mPET_EU2004.

Figur 8.1 Normaliserede (A) og vægtede (B) potentialer for næringssaltbelastning for produktion af et køleskab på forskellige lokaliteter.

Tabel 8.1 og Figur 8.1 illustrerer, at den valgte normaliseringsreference og vægtningsfaktor (for EU-15) giver mere opmærksomhed til næringssaltbelastning, end når de danske værdier anvendes. På den anden side giver det mindre opmærksomhed til emnet, end hvis de globale værdier benyttes.

Det anbefales derfor at undersøge, om påvirkningen er vigtig, når den sammenlignes med andre påvirkninger ved brug af de danske eller globale normaliseringsreferencer. Hvis man gør det, kan en mere detaljeret følsomhedsanalyse gennemføres ved at undersøge bidraget fra phosphor- og nitrogenforbindelser, og hvis muligt, skelne mellem punktkilder og mere generelle bidrag.

8.5 Hvis du ønsker at vide mere

Busch, N.J. 2005, Calculation of weighting factors. In Stranddorf, H.K., Hoffmann, L. & Schmidt, A. Update on impact categories, normalisation and weighting in LCA. Environmental Project no. 995, 2005, Danish EPA.

Christensen, N., Paaby, H., & Holten-Andersen, J. 1993, Environment and society - the state of the environment in Denmark. Professional report no. 93, National Environmental Research Institute.

EEA 1998a, Europe's Environment:The Second Assessment. Eurostat, European Commission, European Environment Agency. Office for Official Publications of the European Commission, Luxembourg.

EEA 1998b. Europe's Environment: statistical compendium for the Second Assessment. Eurostat, European Commission, European Environment Agency. Office for Official Publications of the European Commission, Luxembourg.

Hauschild, M. & Wenzel, H. 1998c, Nutrient enrichment as a criterion in the environmental assessment of products. In Hauschild M, Wenzel H (eds.). Environmental assessment of products.Volume 2: Scientific background. London: Chapman & Hall.

Larsen, J. 2005. Nutrient enrichment. In Stranddorf, H.K., Hoffmann, L. & Schmidt, A. Update on impact categories, normalisation and weighting in LCA. Environmental Project no. 995, 2005, Danish EPA.

Larsen, S.E., Erfurt, J., Græsbøll, C., Kronvang, B., Mortensen, E., Nielsen, C.E., Ovesen, N.B., Paludan, C., Rebsdorf, Aa., Svendsen, L.M. & Nygaard, P. 1995, Ferske vandområder - vandløb og kilder.Vandmiljøplanens overvågnings-program 1994. Danmarks Miljøundersøgelser. Faglig rapport fra DMU, nr. 140.