Mit lehet tenni a nitrogén-kibocsátás és az ebből eredő légszennyezés ellen, és megvalósítható-e a gyakorlatban?

A levegő szennyezettsége következtében kb. 115 ezer ember hal meg évente az Egyesült Államokban, a szám magasabb, mint a közlekedési balesetek során elhalálozó USA állampolgárok száma. A WHO statisztikája szerint 2012-ben csupán a levegőszennyezettség következtében 7 millióan haltak meg a világon. Az utóbbi évtizedekben az Egyesült Államok és a fejlett országok jelentős erőfeszítéseket tettek az ipari eredetű és a közlekedésből eredő légszennyeződés csökkentésére, különös tekintettel a légszennyezés és a Föld légkörének változására és a fenyegető környezeti következményekre.

A káros légszennyező anyagok kibocsátásában – meglepő módon – nagy szerepe van az állattartásból eredő szerves trágyának és a szintetikus eredetű nitrogénműtrágya alkalmazásának. Mindkét növénytáplálási rendszer alkalmazása változatlanul növekszik az USA-ban, Európában és Ázsiában.

Amikor a levegőminőség kerül szóba, az emberek elsősorban az iparra, a hagyományos erőművekre és a közlekedésre asszociálnak. A levegő minőségének romlásához a mezőgazdaság is számottevően hozzájárul. Ha a közeli és távoli jövőben a légszennyezettséget csökkenten kívánjuk, olyan megoldásokat kell találni, amelyeket már jó ideje ismer a tudomány, de ezeknek a megoldásoknak a megvalósításához az ipar, a társadalom és a kormányzatok összefogása szükséges, és főleg jelentős költségnövelő tényező.

A mezőgazdaság ammónia kibocsátásának kérdése

A mezőgazdasági termelésből a szerves trágya alkalmazása során igen kis átmérőjű anyagrészecskék kerülnek a levegőbe. Átmérőjük az emberi haj átmérőjének egy harmincada, és a mezőgazdaságon kívül számos forrásból származhatnak. Erőművek, gyárak és a közlekedés nagy mennyiségben bocsátják ki ezeket a részecskéket. A mind gyakoribb erdőtüzek során is jelentős mennyiségben kerülnek szennyező anyagok a levegőbe. Bizonyos esetekben ilyen részecskék képződnek, amikor gázformában a levegőbe kerülő vegyianyagok reakcióba lépnek az atmoszféra alkotóelemeivel. A nitrogénalapú ammónia egyike az ilyen anyagoknak.

Az elmúlt 70 évben a világ ammónia kibocsátása több, mint duplájára emelkedett, szám szerint 23 teragrammról évenkénti 60 teragrammra (egy teragramm egyenlő 1 milliárd kilogramm mennyiséggel).

A kutatók szerint az emelkedés elsősorban a mezőgazdaság eredetű ammónia-kibocsátás következménye. A növénytermesztés eredménye egyebek között a nitrogénellátástól függ. A túlzott nitrogénellátás számos káros következménnyel jár. Az állati ürülékből vagy a feleslegben kibocsátott műtrágya mennyiségből származó N gázalakú ammóniává alakul. Az USA-ban és Kanadában a légkörbe kerülő ammónia háromnegyede mezőgazdasági eredetű.

Mikor az ammónia az atmoszférába kerül, kombinációt képez a már a levegőben lévő szennyező anyagokkal – főleg a nitrogénnel és a kéndioxiddal. A keletkező kis átmérőjó szennyező anyag részecskék a légkörben nagy távolságokra is elsodródhatnak. Egy nagy területű országban – pl. USA – az ország egyik részén keletkező légszennyeződés akadálytalanul sodródhat az uralkodó légáramlással az ország iparilag kevésbé szennyezett területei fölé.

A légköri ammóniaszennyeződés legnagyobb mértékben Európában, Japánban, Dél-Koreában, Oroszországban, Törökországban és az USA keleti vidékein fordul elő. A légszennyeződésből eredő halálozások legnagyobb mértékben Németországban, Japánban, Oroszországban, Törökországban és Ukrajnában fordulnak elő, jóllehet ez jelenség nem feltétlenül a mezőgazdasági termelés következménye A kutatások szerint a világméretekben mért, légköri szennyeződésből származó halálozások egyötöde kiküszöbölhető lenne, ha csökkenetei tudnánk a mezőgazdaság légszennyező tevékenységét.

A szerves trágya helyes kezelésének kérdése

A felmérések szerint az ammónia kibocsátásának kétharmada az állattenyésztésből származik, egyharmadát a nitrogénműtrágya-használat okozza.

Az állati eredetű ammóniaképződés csökkentésének egyik lehetősége a takarmányok fehérjetartalmának csökkentése lehet. A valóságban nagymennyiségű ammónia kerül a trágyával a szabadba, mivel az intenzíven adagolt takarmányok fehérje tartalma jóval meghaladja az állatok táplálkozásilag optimális igényét. A takarmányban levő nitrogénnek akár 80 %-a is veszendőbe – azaz a környezetbe – kerülhet. A nitrogén több mint 50%-a ammónia formájában távozik az állati szervezetből, ezt követően a kiszabadult ammónia könnyen párolog, és szennyezi a légkört.

A trágyában visszamaradó nitrogén kiválóan alkalmazható a talajra kijuttatva. A kérdés csupán a trágya megfelelő kezelése, azaz a levegőtől való elzárása a tárolás és a felhasználás során.

A világméretű, mezőgazdasági eredetű ammónia kibocsátás feltételezett 50%-os csökkentése esetén a világ 59 országát figyelembe véve évi 200 ezer halálesetet lehetne elkerülni, ami a trágya helyes kezelésének kérdése.

Ez pedig megfelelő, szivárgást és gázkibocsátást gátló, betonból és/vagy fémből készült, légmentesen záródó tárolással megoldható, a jelenleg általánosan alkalmazott trágya kazalokban vagy más, nyitott körülmények között történő tárolás helyett. Az Európai Unió által előírt és támogatott helyes szervestrágya-kezelés célja az EU 28 országában az ammónia kibocsátás 80%-os csökkentését célozta meg.

A szerves trágya helyes kezelése nehézségekkel oldható meg a szegény vagy közepes jövedelmű országokban. Mivel a biztonságos szervestrágya-kezelés infrastruktúrájának megoldása anyagi kérdés, a szerves trágya helyes mezőgazdasági gyakorlat szerinti tárolása helyett a gazdálkodók szívesebben alkalmazzák az ipari eredetű nitrogénműtrágyát, a szerves trágya pedig veszendőbe megy.

A szerves trágya kijuttatása során alkalmazott helyes technológia – a teljes termőfelületen történő kijuttatás helyett például a sorban történő felszíni kijuttatás, vagy a teljes felszínre történő kijuttatás utáni mielőbbi talajba forgatás – jelentős mértékben csökkentheti a levegőbe kerülő ammónia-kibocsátás mértékét.

A megfelelő időben történő szervestrágya-kijuttatás és talajba történő forgatás alapvető kérdése a légkör szennyeződés befolyásolásának, ez már régóta a mezőgazdasági szakképzés témája.

A forgatásos talajműveléssel szemben azonban számos ellenvétés merül fel, pl. a jelentős költségtöbblet, az üzemanyag-felhasználásból származó légszennyeződés, az üzemanyag előállításának levegőszennyező hatása, talajtömörödés, stb.

Műtrágyák alkalmazása

A nitrogénműtrágyák gázkibocsátása eltérő lehet. A megfelelő műtrágya megválasztása esetén az ammónia-kibocsátás figyelembevételével jelentős környezetszennyeződés kerülhető el. A nitrogénműtrágyákat használatát vetésforgóval kombinálva csökkenthető a légkörbe jutó N mennyisége. Erre a célra lucerna- és herefélék vetésforgóba állítása nagyon megfelel, gyökerük nitrogénmegkötő képessége révén.

Ha az ammónia-kibocsátást csökkentő megoldásokat ilyen jól ismerjük, akkor miért nem teszünk többet az ammónia kibocsátás ellen?

A leggyakoribb válasz, hogy „egyszerű, de nem könnyű” technológiai lehetőség. A szegényebb országokban az infrastruktúra hiányzik. Az Egyesült Államokban a laza törvényi szabályozás engedi a légkör mezőgazdasági eredetű szennyeződését. A szegényebb országokban a szerves trágya szabályos kezelését főleg az anyagiak hiánya okozza. A közepesen fejlett országokban fogyasztók részéről kevés érdeklődés mutatkozik a környezetbarát növénytermesztés termesztés iránt.

A kormányok részéről felmerül a légszennyeződés egyes elemeinek törvényi szabályozása. Ilyen pl. a gépkocsik légszennyező hatása, elsősorban a dízelautók várható kitiltásának Európa egyes nagyvárosaiból történő előírása.

Európában egyes országok (pl. Hollandia, Dánia) már tett törvényi lépéseket a mezőgazdasági eredetű ammónia-kibocsátás csökkentésére. Az Európai Uniós hatóságok légszennyeződést korlátozó ajánlásainak eredményeként az ammónia kibocsátás az EU-ban 23 százalékkal csökkent 1990 és 2015 között. Ezzel szemben a Föld korábban szegényebb országaiban is növekszik a húsfogyasztás, ami mindenképpen a nitrogén kibocsátást növeli.

Az ipari eredetű és a közlekedés által kibocsátott légszennyezés sikeres csökkentése könnyebben megoldható lehet. A nehezebben megvalósítható, mezőgazdasági eredetű levegőszennyeződés lehetőségek szerinti mérséklése nehezebb feladat, de akár részleges sikerek elérése esetén is már nem növeli további káros anyagok légkörbe jutását – pillanatnyilag ez látszik a probléma reális kezelésének lehetőségeként.

Dr. Kádár András

Forrás: BCPC Newslink 2018. március

Tartalom közti banner a cikk végére
yes