zachowanie się amoniaku w atmosferze

emisja ok. 400tys t/rok (produkcja rolnicza)

ulatnia się z licznych, na ogół rozproszonych źródeł, w pobliżu których jego stężenie jest stosunkowo duże, dające się zidentyfikować organoleptycznie

w gospodarstwach rolnych rozproszone źródła emisji stanowią:

• pryzmy obornika składowanego na gnojowniach często w miejscach nie utwardzonych

• zbiorniki na gnojówkę lub znacznie rzadziej na gnojowicę

• budynki inwentarskie (wydajność zależy od sprawności systemu wentylacyjnego tych obiektów)

w procesie przenoszenia NH₃ zwłaszcza na niewielkie odległości istotne znaczenie ma opad suchy, jego wielkość w znacznym stopniu zależy od warunków meteo

główne źródła amoniaku w produkcji rolniczej

• odchody zwierzęce - gromadzone, przechowywane i stosowane w większości polskich gospodarstw

• ulatnianie się NH­_3­ z upraw roślinnych i stosowanych nawozów mineralnych

straty amoniaku związane z jego emisją do atmosfery są liczącym się składnikiem w ogólnym bilansie strat azotu w gospodarstwie rolnym, co ma istotne znaczenie w aspekcie efektów ekonomicznych

pozarolnicze źródła amoniaku, takie jak:

• gospodarka komunalna

• przemysł, w tym nawozów sztucznych

• energetyka

• transport

w ogólnym bilansie NH­₃ emitowanego do atmosfery mają mało istotne znaczenie i w krajach wysoko rozwiniętych stanowi 1-2%

zachowanie się amoniaku w atmosferze:

• depozycja (powrót) NH₃ na powierzchnię ziemi powoduje redukcję jego stężenia w atmosferze średnio o ok. 6% w ciągu godziny

• obecny tam również jon amonowy NH­₄⁺ który powstaje w reakcji z parą wodną występującą w powietrzu

• NH_{3 ­}+ H₂O -> NH­₄OH

• usuwany jest za pomocą suchego opadu tylko w 0.7% jego stężenia w ciągu godziny, opad mokry jest natomiast podstawowym nośnikiem jonu amonowego, który w postaci aerozoli NH₄⁺ może być przenoszony nawet na znaczne odległości

aerozole NH₄⁺ i NH₃ usuwane są z atmosfery jako składniki opadu mokrego z wydajnością 70% ich stężenia

ulatniający się amoniak i jon amonowy szybko wracając z opadem suchym i mokrym na powierzchnię ziemi przyczyniają się do zanieczyszczania i zakwaszenia gleby i wody oraz do eutrofizacji ekosystemów naturalnych

NH­₄⁺ - enzymy-> NO₃^- + 2H⁺

amoniak oraz jon amonowy na powierzchni ulegają nitryfikacji

proces nitryfikacji czyli biologiczne utlenianie formy amonowej azotu, jest znaczącym źródłem zakwaszenia gleb i wód

w procesie nitryfikacji ujawnia się zakwaszające działanie jonu amonowego w środowisku

w wyniku tego procesu z jednego mola jonu amonowego powstają 2 mole jonu wodorowego

niska wydajność energetyczna reakcji w obu etapach nitryfikacji powoduje konieczność przetwarzania bardzo dużych ilości azotu do uzyskania przez bakterie Nitrosomonas i Nitrobacter wystarczających efektów asymilacji i redukcji CO₂

aby związać 1 mol C z jednego mola CO₂ grupa bakterii „nitroso” utlenia 35.4 cząsteczek azotu amonowego

proces nitryfikacji zachodzący w okresie wegetacyjnym wpływa na zwiększenie tempa pobierania związków azotu przez rośliny, co wiąże się z większą ruchliwością w glebie jonów NO₃^-, jednakże nitryfikacja zachodząca poza okresem wegetacji może być przyczyną większych strat N wskutek wymywania azotanów

ocena procesu nitryfikacji

aktywność nitryfikatorów świadczy o korzystnych da roślin właściwościach gleby z uwagi na ich wysokie wymagania w zakresie zaopatrzenia w składniki pokarmowe, wrażliwości na zakwaszenie i niedostateczna aerację

z drugiej jednak strony nitryfikacja wiąże się także z ryzykiem strat azotu ze środowiska glebowego w wyniku łatwego wymywania z gleby azotanów

w glebach Polski notuje się na ogół małe nasilenie nitryfikacji, najczęściej z powodu nadmiernego ich zakwaszenia, a w azocie mineralnym z reguły stwierdza się większy udział formy amonowej

generalnie emisja NH₃ w Polsce w ok. 30% powoduje powstawanie kwaśnych deszczy

depozycja azotu z opadu atmosferycznego w Polsce wynosi 15-25kgN, z czego 50% stanowi azot amonowy powodując eutrofizację wód powierzchniowych

rolnicze źródła emisji NH₃

• budynki inwentarskie - nie przekraczają 10%

• obornik - podczas przechowywania obornika zachodzą procesy przemian związków organicznych

amoniak w środowisku wilgotnym, dostatecznie nasyconym CO_2­, z niewielkim dostępem tlenu, może być wiązany do węglanu amonu

skuteczne zapobieganie stratom azotu:

• warunki beztlenowe (właściwe formowanie pryzm, ubijanie)

• temperatura 30C

• optymalna wilgotność

• okrywanie pryzm materiałami chłonącymi amoniak (torf, trociny) lub folią w celu utrzymania wilgoci

emisja amoniaku z użytków zielonych - podczas rozprowadzania stałych i płynnych nawozów organicznych oraz mineralnych na użytkach zielonych występuje niebezpieczeństwo dużych strat azotu spowodowane brakiem możliwości wymieszania ich z glebą, nawożenie powinno odbywać się tylko w okresie wegetacji roślin

emisja amoniaku z upraw rolniczych - rośliny zarówno pobierają jak i emitują amoniak, lecz starty są większe niż pobieranie, które w zależności od rodzaju rośliny szacuje się na1.5-3.0kg N-NH₃ z ha

emisja amoniaku przyczynia się w 30% do zakwaszającego działania opadów atmosferycznych oraz postępującej eutrofizacji lasów, rzek i jezior, powodując degradację środowiska przyrodniczego

nitrozoaminy w środowisku glebowym powstają głównie pod wpływem wysokiego nawożenia mineralnego lub zastosowania wysokiego nawożenia gnojowicą użytków zielonych

są one stosunkowo stabilne i odporne na biodegradację, a czas zalegania w środowisku glebowym wynosi 100-200 dni

mogą być pobierane i akumulowane przez rośliny wyższe

maja działanie toksyczne, kancerogenne, mutagenne

WODA

woda należy do tych związków biosfery, które odznaczają się dużą labilnością

• zmiana stanu skupienia

• częste zmiany stężenia zawartych w niej substancji

• określony rytm odnawiania się

gospodarka zasobami wodnymi musi uwzględniać konieczność zahamowania dynamicznie rosnącej różnicy pomiędzy ich zużyciem a tempem odradzania się

właściwości wody:

stanowi główny składnik środowiska wewnętrznego wszystkich organizmów [do 90%]

silnie absorbuje promieniowanie podczerwone, ta część widma nie dociera na większe głębokości, ponadto zawieszone w wodzie cząstki mułu znacznie zmniejszają głębokość do jakiej dociera światło

dwie właściwości wody czynią z niej doskonałe środowisko życia dla organizmów

1. duża pojemność cieplna - absorbuje znaczna ilość energii cieplnej przy niewielkim wzroście temperatury

2. osiąga największą gęstość w temperaturze 4C - w miarę obniżania się temperatury gęstość wody wzrasta i dlatego lód pływa po powierzchni, a zamarzanie odbywa się od powierzchni w głąb - zapobiega to wychłodzeniu i zamarzaniu warstw głębszych (rola izolująca lodu)

zmiany stanu skupienia wody wiążą się z wydzieleniem lub pochłanianiem pewnej ilości ciepła, wyparowanie 1g wody wymaga dostarczenia ok. 2430 J/kg ciepła (ciepło parowania), a podczas zamarzania uwalnia się ok. 335 J/kg i tę samą ilość energii (ciepła) trzeba dostarczyć by lód stopniał

dzięki tym procesom, w których energia jest pochłaniana lub wydzielana może się odbywać transport dużych ilości wody między powierzchnią ziemi a atmosferą

woda w wyniku parowania ulega oczyszczeniu, potem następuje kondensacja i zaczyna ona opadać z atmosfery na ziemię absorbując rozproszone gazy oraz pyły

---