Mezőgazdasági légszennyezés
(Rovat: Környezetünk védelme, Mezőgazdaság - 2019.01.05 08:15.)

A légszennyezést alkotó legkisebb szilárd szemcsék többsége az ammónia sója. A növénytermesztés és az állattenyésztés során egyaránt szabadul fel ammónia.

A levegőminőségi index egy 0–500 közötti értékű, több paraméter alapján naponta számított jelzőszám. Az Egyesült Államokban vörös fokozata (151–200) az „egészségtelen”, lila fokozata (201–300) a „nagyon egészségtelen” levegőminőséget jelzi. A levegő rossz minőségéért felelős összetevők egyike a levegőben lebegő, 2,5 mikrométernél kisebb átmérőjű (vagyis az emberi hajszál vastagságánál 30-szor kisebb) szemcsék, amelyek mennyiségét a PM_2,5 index jelzi.

Az ammónia légköri koncentrációjának területi eloszlása az Egyesült Államokban. (Kép: NASA Earth Observatory, Joshua Stevens, adatok: MetOp)

A PM_2,5 kategóriába tartozó részecskék közt leggyakoribbak az ammónium-szulfát és az ammónium-nitrát szemcséi, amelyek a légkörbe jutó ammóniából (NH₃) képződnek. Az ammónia szúrós szagú, színtelen gáz, amelyik könnyen reagál a levegőben ugyancsak gyakran előforduló kénsavval és salétromsavval, létrehozva az említett szemcséket. Egyes esetekben a PM_2,5 részecskék akár 80%-át is ammónium-szulfát és ammónium-nitrát szemcsék alkotják. Kutatók szerint az ammónia már az élet keletkezésekor, vagyis mintegy négymilliárd évvel ezelőtt is jelen volt a Földön. Ma a különböző tisztítószerek, műtrágyák és hűtőközegek fontos összetevőjeként használják.

Az ammóniának természetes forrásai is vannak, tüzek következtében, illetve ott kerülhet a levegőbe, ahol bizonyos baktériumok szerves anyagot bontanak le. Fő forrása mégis az emberi tevékenység, elsősorban az élelmiszer-termelés. Az Egyesült Államokban és Európában a légkörbe kerülő ammónia 80%-a mezőgazdasági eredetű, elsősorban az istállókban tartott állatok ürülékéből származik. További jelentős mezőgazdasági forrás az ammónia alapú műtrágyák használata.

Az ammónia koncentrációjának éves változása. A gáz kibocsátásának fő forrása a mezőgazdaság. (Kép: NASA Earth Observatory, Joshua Stevens, adatok: MetOp)

Az Egyesült Államok fölötti légköri ammónia-koncentrációt bemutató térképek műholdas adatok alapján készültek. Télen a koncentráció alacsony, tavasszal azonban a vetés idején gyors növekedésnek indul, elsősorban a középnyugati területeken, nyugaton és az ország középső részét borító, kiterjedt mezőgazdasági területeken. Azokon a területeken, ahol az állattenyésztés a mezőgazdaság fő tevékenységi területe, az ammónia koncentrációja nyáron a legmagasabb, mert a hőmérséklet emelkedésével az ammónia gyorsabban párolog. Az Egyesült Államokban az egyik legsúlyosabban szennyező ammóniaforrás a kaliforniai San Joaquin-völgy, ahol az ammónia fő forrása az intenzív mezőgazdasági termelés, ugyanakkor a terepi adottságok, nevezetesen a hosszú és keskeny völgy súlyosbítja a helyzetet, mert megnehezíti, hogy a szél átszellőztesse a környéket, a szennyező anyagok megrekednek a völgyben.

A bemutatott térképek az Európai Űrügynökség (ESA) MetOp műholdjain működő infravörös légköri szondázó interferométer (IASI, Infrared Atmospheric Sounding Interferometer) adatai alapján készültek. Az ammóniáról a légkörkutatók tudják, hogy földfelszíni detektorokkal és repülőgépes mérésekkel nagyon nehéz kimutatni, mert az ammónia jellemzően csak néhány órán át marad a légkörben. Az elmúlt évtizedben az IASI-n kívül a Suomi NPP-n dolgozó CrIS (Cross-track Infrared Sounder), az Aura műholdon működő TES (Tropospheric Emission Spectrometer) és az Aqua műhold AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) műszere szolgáltatott az ammónia koncentrációjára vonatkozó adatokat. A mérések azért fontosak, mert a PM_2,5-hez hozzájáruló egyéb szennyező anyagokhoz – a nitrogén-oxidokhoz (NO_x) és a kén-oxidokhoz (SO_x) – képest az NH₃ viselkedését kevésbé ismerik, kevésbé követik, és kibocsátására vonatkozóan az Egyesült Államokban nincsenek előírások.