VURDERING AF MILJØMÆSSIGE KONSEKVENSER AF UDVIDELSER AF HUSDYRBRUG Forstkandidat Mikkel Kloppenborg Nielsen Projektchef, geolog, MTM i Geoinformatik Torsten Bliksted NIRAS A/S Agronom Marianne Popp Akademiingeniør Paul Chr. Erichsen Landskabsforvalter Nikolaj Ludvigsen Århus Kommune, Natur og Miljø Adm.direktør, agronom Holger Nehmdal Conterra Aps Biolog Lisbeth Wiggers Miljøcenter Århus ATV JORD OG GRUNDVAND VINTERMØDE OM JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING VINGSTEDCENTRET 4. - 5. marts 2008
RESUME Artiklen beskriver, hvordan Århus Kommune, Natur og Miljø i planlægningen af sin miljøindsats i forbindelse med implementering af Vandrammedirektivet har koblet landbrugsregisterdata og data fra vandløb og søer. Herved er skabt et overblik over, hvor stor en andel af kvælstofoverskuddet på markblokniveau, der ender i Århus Bugt. En gennemsnitlig reduktion for et helt opland vil dække over, at reduktionen er stor i nogle områder og lille i andre. Såfremt der sker en stor reduktion undervejs, vil en stor udvaskning fra rodzonen have lille betydning for nedstrøms vandområder. Ved planlægning af miljøindsats vil der være størst effekt ved at gøre en indsats, hvor reduktionen mellem rodzone og vandløb/havet er mindst. BAGGRUND Som et led i forberedelserne til vandplanarbejdet for Århus Bugt har Århus Kommune undersøgt, hvilke effekter udvidelser af husdyrbrug vil have på næringsstoftilførslen (N og P) til bugten. Bugten er i risiko for ikke at kunne opnå sit miljømål i 2015 pga. for høj tilførsel af netop N og P. I oplandet til Århus Bugt er husdyrtrykket relativt lavt, men der er et potentiale for udvidelser af husdyrbrug, der kan medføre øget udledning af N og P. Sker der udvidelser, og dermed en forventet større tilledning af N og P til bugten, vil det yderligere mindske bugtens muligheder for målopfyldelse /1/. FORMÅL Formålet med dette indlæg er at inspirere til, hvordan man kan simulere N og P overskud på markblokniveau, og herefter N s vej fra rodzonen til målsat recipient ved brug af aktuelle landbrugsregisterdata på markblokniveau og stoftransportdata i vandløb. Herved skabes overblik over, hvor en eventuel indsats over for den diffuse udledning af kvælstof bedst kan betale sig, hvis udledningen skal reduceres. METODER Simulering af næringsstofoverskud (N og P) på markblokniveau Alle beregninger baseres på indberettede registerdata, officielle jordbundskort samt gældende normtabeller. Ejendomsdata er baseret på det Centrale Husdyrregister (CHR) for 2006. Bedriftssammenhænge er etableret ved fletning af det Generelle Landbrugsregister (GLR) og gødningsregnskaberne (GR) fra 2004/2005 /4/. Der regnes på tre scenarier: Et 0-scenarium med det nuværende N- og P-overskud på landbrugsarealerne i projektområdet. Dette beregnes på markblokniveau ud fra registerdata i værktøjet CTtools.
Scenarium 1: Et udvidelsesscenarium hvor der beregnes den potentielle stigning i N- og P- overskuddet som følge af de simulerede udvidelser af husdybrug. I scenariet antages det, at der ikke udvides i 3-områder eller i Nitratfølsomme områder, hvor der er vedtaget indsatsplaner. Scenarium 2: Et kombineret udvidelses- og byplanscenarium hvor der beregnes den potentielle stigning i N- og P-overskuddet som for scenarium 1, dog udvides arealer som holdes fri for husdyrbrugsudvidelser med planlagte byudviklingsområder. Det antages, at de nye afstandskrav mht. lugt vil være den begrænsende faktor for udvidelser af husdyrbrug, og at ejendomme, der ikke er i konflikt med lugtkravene, enten udvides eller overtages af andre ejendomme. Udvælgelsesprocessen er nærmere beskrevet i /4/. De fleste af de deltidsprægede ejendomme under 75 DE ligger tæt på anden bebyggelse og er dermed i konflikt med afstandskravene for lugt. N og P overskud på markblokniveau genberegnes med de redigerede gødningsregnskaber i CTtools for hvert af udvidelsesscenarierne /4/. Simulering af kvælstoffets reduktion fra markblokke til Århus Bugt Metoden til beregning af kvælstofreduktionen mellem rodzoneudvaskning og frem til havområdet har været anvendt i f.eks. oplandet til Mariager Fjord, i Limfjordens opland og i LIFE projektet, AGWAPLAN /5/. Størrelsen af reduktionen er estimeret ved at sammenholde den kvælstofmængde, der forlader rodzonen, med den kvælstofmængde, der strømmer i vandløbene. Sammenligningen er sket ved at sammenholde koncentrationen af det vand, der forlader rodzonen med koncentrationen i vandløbene /6/. De områder inden for et opland, hvor reduktionen mellem rodzone og vandløb er mindst, vil være områder, hvor en stor del af udvaskningen strømmer af med ureduceret drænvand. På drænet højbundsjord vil en stor del af udvaskningen nå vandløbet gennem ureduceret drænafstrømning. Også fra opdyrkede vandløbsnære lavbundsarealer må en stor del af udvaskningen forventes at nå frem til vandløbene. Den kvælstofreduktion, der eventuelt sker i vandløbene, vil under danske forhold normalt være lille. I søer vil reduktionen være større, og i søerne i oplandet til Århus Bugt mellem 10% og 50% (justerede værdier) /6/. RESULTATER Simulering af næringsstofoverskud (N og P) på markblokniveau I oplandet til Århus Bugt, der udgør projektområdet findes 863 bedrifter med mere end 75 dyreenheder (DE), der ifølge scenariebetingelserne potentielt kan udvide eller overtages af andre bedrifter. Ved udvidelsesscenarierne vil 740 bedrifter fortsætte og 123 ud af de 863 således blive overtaget. Markblokarealet vil falde relativt mere end antallet af dyreenheder i scenarium 2 i forhold til scenarium 1, og antal DE/ha vil derfor stige i scenarium 2. Se tabel 1.
0-scenarium Scenarium 1 Scenarium 2 Antal bedrifter* 863 740 740 Markblok areal (ha)** 47.261 47.261 46.122 DE totalt*** 31.609 41.474 41.399 DE/ha 0,67 0,88 0,90 Tabel 1. Grunddata for projektområdet * Antal af bedrifter med aktiviteter i området. For scenarium 1 og 2 er de overtagne bedrifter trukket ud. ** Markblokareal kun for blokke med landbrugsdrift *** DE beregnet på grundlag af fordelt husdyrgødning fra gødningsregnskaber, dvs. korrigeret for import/eksport I scenarium 1 forventes 115 ejendomme at ville ekspandere. Kun seks af disse vil ikke kunne ekspandere i scenarium 2 (byplanscenariet), da udvidelser vil komme i konflikt med byudviklingen. De resterende ejendomme, der forventes at udvide, ligger relativt langt fra byområder. De to scenarier kommer derfor til at ligne hinanden forholdsvis meget. Den samlede nettoudvidelse for kvæg og svin bliver kun marginalt større i udvidelsesscenarium 1. I det efterfølgende arbejde er der derfor kun regnet videre på udvidelsesscenarium 1, se tabel 2. Parameter Scenarium 1 Ekspansive ejendomme* (antal) 115 Nuværende** husdyrhold (DE) 18.883 Beregnet udvidelsespotentiale (DE) 12.945 Beregnet netto udvidelse kvæg (DE) 1.292 Beregnet netto udvidelse svin (DE) 8.573 Beregnet netto udvidelse totalt (DE) 9.865 Overtagne bedrifter*** (Antal) 123 Overtaget areal (ha) 6.100 Gylleaftaler (ha) 1.212 Tabel 2. Ejendomme med udvidelsespotentiale. * Antallet af ejendomme som udnytter udvidelsespotentialet helt eller delvist ** Antal DE på de ekspansive bedrifter inden simuleringerne *** I scenarium 2 overtages enkelte bedrifter kun delvist I 0-scenariet, med den nuværende fordeling af husdyrbrug, er der beregnet et overskud af N og P på hhv. 1.443 og 114 ton i oplandet til Århus Bugt, se tabel 3. Parameter Opland til Århus Bugt N-overskud (tons) 1443 P-overskud (tons) 114 Tabel 3. Beregningsresultater for projektområdet under 0-scenariet De tænkte udvidelser medfører et yderligere overskud på 259 ton N og 41 P på markblokkene i oplandet til Århus Bugt, se tabel 4.
Område Parameter Scenarium 1 Opland til Århus Bugt Stigning i N-overskud (tons) 259 Stigning i P-overskud (tons) 41 Tabel 4. Den beregnede stigning i N- og P-overskuddet for udvidelsesscenarium 1 Simulering af kvælstoffets reduktion fra markblokke til Århus Bugt I denne form for opgørelse er skelnet mellem reduktionen i det vand, der går til baseflow og til quickflow. Fordelingen mellem baseflow og quickflow er sket ud fra jordbundsforhold (afvandingsklasser) i oplandet /7/. Inden for et opland er reduktionen antaget at være ens i alt vand til baseflow eller til quickflow. Der er ikke inddraget afstand til vandløb i beregningen. Specielt i de oplande, hvor en stor del af kvælstofbelastningen når et vandløb via grundvand, vil man forvente, at også afstanden til vandløbet spiller en rolle for, hvor stor reduktion der er mellem rodzone og vandløb i baseflowdelen. I Århus Bugts opland vil den største kvælstofbelastning imidlertid komme via quickflow, hvor afstanden til vandløb må formodes at spille en mindre rolle end for baseflow /6/. Nedenstående figur 1 viser, hvorledes markoverskuddet er fordelt i oplandet til Århus Bugt, før der sker en reduktion gennem grundvand/jordmatricen og søer. Figur 1. N overskud i oplandet til Århus Bugt.
Den følgende figur 2 viser, hvor stor en andel af udvaskningen der beregnes at ville nå frem til Århus Bugt. Effekten af reduktionen i søerne vest for Århus By, hhv. Brabrand Sø, Årslev- Engsø, Tåstrup Sø, Stilling Solbjerg Sø og Lading Sø ses tydeligt. Figur 2. Andel af N udvaskning, der - efter reduktion mellem rodzone og vandløb og i søer - når frem til Århus Bugt Endelig viser omstående figur 3, hvor meget kvælstof, der vil nå frem til Århus Bugt fra de forskellige dele af oplandet, og hermed også, hvor man med størst fordel kan nedbringe N- overskuddet (de mørkeste områder).
Figur 3. Den udvaskning i absolut mængde (kg N/ha), der når frem fra rodzonen til Århus Bugt. I beregningen er taget højde for reduktion mellem rodzone og vandløb og reduktion i søerne. KONKLUSION Århus Kommune har ved anvendelse af landbrugsregisterdata i sammenhæng med måledata fra vandløb og søer fået udarbejdet en oplandsbeskrivelse, der vil være et godt grundlag for udarbejdelse af de handleplaner for opnåelse af god miljøkvalitet, som kommunen skal gennemføre som led i implementeringen af Vandrammedirektivet. De gennemførte beregninger giver Århus Kommune mulighed for at kvantificere effekten af kvælstofbelastning under forskellige scenariebetingelser og for at målrette en indsats mod de områder, hvor der kan opnås den største effekt i form af en reduceret tilførsel til Århus Bugt.
LITTERATUR /1/ Miljøministeriet (2007): I,7 Århus Bugt. Resume af basisanalysen samt forslag til VVO. /2/ DMU (2007): Virkemidler til realisering af målene i EU's Vandramme-direktiv. Faglig rapport nr. 625. /3/ Finansministeriet et. al. (2007): Fagligt udredningsarbejde om virkemidler i forhold til implementering af vandrammedirektivet. /4/ Conterra (2007): Vurdering af miljømæssige og økonomiske konsekvenser af udvidelser af husdyrbrug. Conterra delprojektet. /5/ Danmarks Jordbrugsforskning, Dansk Landbrugsrådgivning, Århus Amt, Watertech, 2006: Bestemmelse af N og P tabet fra landbruget samt fastlæggelse af reduktionsbehov (Task 1.2). Projektrapport i forbindelse med LIFE projektet, AGWAPLAN. http://www.agwaplan.dk/nr/rdonlyres/2517b161-442f-4d7b-ad7b- 054A46D0D45E/0/Task12rapport27nov2006.pdf /6/ Miljøcenter Århus (2007): Kvælstofreduktion mellem rodzoneudvaskning og det, der når frem til havområdet.