Stikstof is een scheikundig element en CO2 een scheikundige verbinding. Een chemisch element is niet meer splitsbaar. Dat is anders met CO2, wat een verbinding is van het element koolstof (de letter C) met twee elementen zuurstof (de letter O).
De invloed van de mens op de productie van reactief stikstof heeft gevolgen voor het klimaat. Direct doordat het leidt tot de productie van lachgas (N2O), een broeikasgas met een ongeveer driehonderd keer sterker effect dan het broeikasgas koolstofdioxide.
Stikstof (N2) is een kleur- en reukloos gas dat overal om ons heen is. Ongeveer 78% van alle lucht bestaat uit stikstof. Stikstof is van zichzelf niet schadelijk voor mens en milieu. Maar er zijn ook verbindingen van stikstof in de lucht die wel schadelijk kunnen zijn voor mens en milieu.
Stikstofoxiden (NOx) en ammoniak (NH3) zijn schadelijk voor de natuur als er te veel van in de bodem of het water terechtkomt. Planten als bramen, brandnetels en gras gaan er harder door groeien en overwoekeren andere planten. Daardoor verdwijnen ook insecten, vlinders en vogels.
Stikstof is uitermate belangrijk voor planten in het algemeen en voor landbouwgewassen in het bijzonder. Stikstof (N) bevordert de groei van de plant en de fotosynthese. Het is een essentieel bouwelement voor eiwitten en DNA. Een stikstofgebrek of -overmaat heeft vaak gevolgen voor de kwaliteit van het gewas.
"Als het over absolute aantallen gaat, is China veruit koploper in de stikstofuitstoot", zegt hoogleraar Wim de Vries (Universiteit Wageningen). "In delen van het land stoten ze zelfs per hectare veel meer uit dan wij, maar gemiddeld over het hele land is het minder."
In Nederland stoot de landbouw volgens het RIVM al decennia de meeste stikstof uit, gevolgd door industrie en verkeer. Zeker in de buurt van Natura 2000-gebieden is dat een probleem. De meeste uitstoot van ammoniak komt dan wel van de boeren, maar ze zijn zeker niet de enige die ammoniak uitstoten.
Als er te veel schadelijke stikstofverbindingen in de lucht, het water of de bodem zitten, overwoekeren die planten andere begroeiing die minder goed gedijt in een stikstofrijke omgeving, zoals heide en zeldzame planten. Met die planten verdwijnen ook de insecten en vlinders die van die planten leven.
Bij teveel stikstof in de natuur verzuurt de bodem. Niet alle planten kunnen daar goed tegen en verdwijnen daardoor. Met als gevolg dat er ook dieren verdwijnen uit de natuurgebieden zoals bijen, insecten en vogels. Hierdoor neemt de biodiversiteit af.
De meeste planten kunnen stikstof alleen in minerale vorm uit de bodem opnemen. Verbindingen met stikstof komen ook voor in explosieven. Veel chemische verbindingen zoals ammoniak, salpeterzuur, nitraten en cyaniden bevatten stikstof.
“De stikstofemissie is vooral in bepaalde gebieden erg hoog, vooral in noordwest-Duitsland, waar relatief veel veehouderij is”, legt Ehlers uit. Maar omdat Duitsland een veel groter landoppervlakte heeft dan Nederland, is de uitstoot relatief minder.
Dat komt doordat mensen zelf stikstof zijn gaan 'produceren'. Door stikstof onder hoge druk met waterstof te verbinden, krijg je namelijk ammoniak. Ammoniak is de basis van kunstmest. Daarnaast wordt het gebruikt bij de productie van veel andere stoffen, zoals explosieven en plastics.
Dat komt vooral omdat Nederland klein en dichtbevolkt is. In landen als Frankrijk of Italië zit er veel meer ruimte tussen landbouwbedrijven en natuurgebieden, en omdat natuurgebieden er veel groter zijn, wordt de kritische depositiewaarde er minder makkelijk overschreden.
Waar komt de meeste stikstof vandaan? Twee derde van de stikstofdepositie wordt in Nederland zelf veroorzaakt, aldus schattingen van het RIVM: met name door landbouw, verkeer en industrie. Van die sectoren draagt de landbouw verreweg het meeste bij aan de hoeveelheid stikstof in de natuur.
Een persoon in rust ademt per etmaal meer dan 5000 liter stikstof uit.
Gasvormige koolstofdioxide komt vrij bij de volledige verbranding van brandstoffen waarin koolstof zit. Koolstof zit in fossiele brandstoffen. Denk hierbij aan hout, steenkool, aardolie en aardgas. Koolstofdioxide kan ook in de natuur ontstaan, bijvoorbeeld bij bosbranden of vulkaanuitbarstingen.
De Rhizobium-bacterie haalt stikstof uit de lucht voor de plant, die deze voedingsstof nodig heeft voor groei en fotosynthese.
Natuurlijke natuur beschermt zich tegen verzuring
Bomen en planten hebben stikstof nodig om te groeien. Nu is het zo dat er te veel stikstof in de lucht zit. Dat is geen probleem want bomen en planten nemen dit op en zetten het om in zuurstof. Méér stikstof betekent snellere groei en ondergroei.
Bij het rijden op benzine komt per kilometer 21 gram stikstofdioxide in de lucht. Bij het rijden op diesel is dat 365 gram per kilometer. Ook nieuwe auto's die op diesel rijden, stoten meer stikstofdioxide uit dan elektrische auto's, en ook meer dan auto's die op benzine rijden.
Vogelsoorten als de korhoen en de tapuit worden ernstig bedreigd, de duinpieper is al verdwenen en ook de boomleeuwerik lijdt volgens het WNF onder de stikstof. Sterke dalers onder de vlinders zijn de kleine heivlinder en het gentiaanblauwtje. Onder de reptielen gaat het slecht met de levendbarende hagedis.
Bij de stikstofcrisis van de laatste jaren draait het om twee stofjes: stikstof uit verkeer (NOx) en stikstofverbindingen uit boerenbedrijven, meestal in de vorm van ammoniak. Deze slaan neer in de natuur en werken als voedingsstof. Daardoor groeien sommige planten beter dan andere.
Stikstof wordt in de fabriek gemaakt door lucht vloeibaar te maken en hier vervolgens stikstof uit te destilleren. Op vele plaatsen maakt men gebruik van stikstofgas en in het verleden werd deze stikstof dan in gasflessen aangevoerd. Nadeel is dat men afhankelijk is van de aanvoer van (flessen) stikstofgas.
1. Tata Steel. Staalbedrijf Tata Steel in IJmuiden heeft de twijfelachtige eer om Neerlands grootste vervuiler te zijn, blijkt uit cijfers van de Nederlandse Emissieautoriteit. Vorig jaar stootte het bedrijf ruim 5,7 miljoen ton CO2 uit.
De stikstofuitstoot naar de lucht bestaat voornamelijk uit ammoniak (NH3) en stikstofoxiden (NOx). In 2020 bestond de stikstofemissie naar de lucht uit 124 miljoen kilogram ammoniak (met name afkomstig uit de landbouw) en 177 miljoen NOx (vooral uit verkeer en industrie).