Reduktion af husdyrgødning og gødning reducerer atmosfæriske fine partikler

Fine partikler har mange kilder – ikke kun trafik, som i øjeblikket er under særlig granskning. Reduktion af landbrugets emissioner kan også reducere de partikler, der er sundhedsfarlige, betydeligt konkluderer en undersøgelse foretaget af forskere ved Max Planck Institute for Chemistry i Mainz, Tyskland. Forskerne beregnede, at især i Europa og Nordamerika, den atmosfæriske koncentration af fine partikler ville falde væsentligt ved at reducere ammoniak (NH3) emissioner ved brug af gødning og husdyrhold. Hvis landbrugets emissioner var 50 procent lavere, mere end 250, 000 dødsfald om året, forårsaget af luftforurening, kunne undgås globalt. Resultaterne offentliggøres i Atmosfærisk kemi og fysik , et tidsskrift fra European Geosciences Union.

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) fine partikler med en diameter på mindre end 2,5 mikrometer (PM2,5) er særligt sundhedsskadelige, fordi partiklerne trænger dybt ned i lungerne og kan forårsage hjerte-kar- og luftvejssygdomme. Dette reducerer den forventede levetid markant i mange regioner i verden. Ifølge "Global Burden of Disease", en undersøgelse, der vurderer dødelighed og invaliditet fra alvorlige sygdomme, skader, og risikofaktorer, udendørs luftforurening er den femte rangerede risikofaktor for global total dødelighed.

'I øjeblikket, Den offentlige debat fokuserer primært på partikelbelastningen fra trafikken, mens andre kilder som f.eks. landbrug negligeres ', siger Jos Lelieveld, Direktør for Atmosfærisk Kemi Afdeling ved Instituttet i Mainz. Partikelemissioner fra motorkøretøjer kan yde et kritisk bidrag til lokal luftforurening i byområder, især tæt på veje med tæt trafik. Imidlertid, de fleste fine partikler (PM2,5) er resultatet af kemiske processer i luften under transport med vinden. 'Koncentrationen af ​​fine partikler i atmosfæren kan reduceres drastisk ved at forhindre frigivelse af ammoniak fra landbruget', siger Lelieveld, hvilket er underbygget med nyere beregninger af hans forskerhold.

Ammoniak reagerer og danner de salte, der danner partikler

I et tidligere studie, Max Planck-forskerne påpegede, at 3,3 millioner mennesker over hele kloden døde i år 2010 som følge af luftforurening. Samtidig er estimaterne for de seneste år steget markant. Forskerne understreger, at industri og trafik i mange regioner i verden ikke er de førende kilder til luftforurening, hvilket generelt antages, men at landbruget kan spille en vigtig rolle, ud over boligenergiforbrug til opvarmning og madlavning.

Forskerne har identificeret frigivelse af ammoniak fra husdyrhold og brug af gødning som en førende årsag til luftforurening, især i store dele af Europa. Ammoniak indeholder nitrogen, som er et vigtigt næringsstof for planter, men den slipper ud til atmosfæren fra gødning og ved at gøde landbrugsafgrøder. Det reagerer med andre stoffer, såsom svovlsyre og salpetersyre, at danne ammoniumsulfat og nitratsalte, der udgør partiklerne.

50 procent mindre NH3 ville undgå 250, 000 dødsfald om året globalt

I deres nuværende undersøgelse, forskerne koncentrerer sig om fire regioner, hvor grænserne for partikelluftkvalitet ofte overskrides:Nordamerika, Europa, Syd- og Østasien. Deres beregninger viser, at en reduktion på 50 procent af landbrugets emissioner ville føre til et globalt fald i dødsfald som følge af luftforurening på omkring otte procent. Dette tal svarer til en dødelighed på 250, 000 mennesker om året. Hvis ammoniakemissioner helt kunne udelukkes, omkring 800, 000 dødsfald som følge af luftforureningsrelaterede sygdomme ville blive undgået globalt.

'Effekten af ​​ammoniakreduktion på partikeldannelsen er ikke-lineær. Forbedring af luftkvaliteten er mest effektiv, efter at visse reduktioner er blevet realiseret. 'Fra dette tidspunkt, imidlertid, effekten er eksponentiel', forklarer Andrea Pozzer, Gruppeleder ved Max Planck Institute for Chemistry og førende forfatter af undersøgelsen. En reduktion af ammoniakudledningen på mere end 50 procent ville derfor, være yderst effektiv og ønskværdig, Tilføjer Pozzer.

Europa, især, ville drage fordel af lavere ammoniakemissioner

Forskerne bestemte dødeligheden i to faser:for det første ved hjælp af en atmosfærisk kemisk model, de beregnede, hvor kraftigt fine partikler ville blive reduceret ved at reducere ammoniakemissionen. Resultaterne viser, at ved at halvere den globale kilde, i Europa ville det resultere i 11 procent mindre PM2,5-partikler, i USA 19 procent og i Kina 34 procent. I Tyskland, det gennemsnitlige niveau af fine partikler i år 2015 var omkring 14 mikrogram pr. kubikmeter luft, hvilket betyder, at i scenariet med 50 procent reduktion ville det falde til omkring 12,5 mikrogram pr. kubikmeter.

Baseret på en ekstra model, som beskriver de folkesundhedspåvirkninger, der opstår for en given partikeleksponering, forskerne beregnede indflydelsen på dødeligheden af ​​lungekræft, hjerte-kar- og luftvejssygdomme. Især Europa vil drage fordel af en reduktion i ammoniakemissioner og den deraf følgende reduktion af fine partikler:f.eks. en europæisk NH3-reduktion på 50 procent ville reducere dødeligheden fra PM2,5 med næsten 20 procent, hvilket betyder, at omkring 50, 000 dødsfald om året kunne undgås.

Andrea Pozzer og kolleger beregnede, at en ammoniakreduktion af denne størrelsesorden i USA ville føre til et fald på 30 procent i den luftforureningsrelaterede dødelighed. I modsætning, computermodellerne indikerer mindre forbedringer for samme reduktion i Østasien, omkring otte procent, og kun tre procent i Sydasien.

Baseret på disse resultater, Jos Lelieveld konkluderer:'Emissionspolitikker, især i Nordamerika og Europa, bør indføre strengere ammoniakkontrol for effektivt at reducere koncentrationer af fine partikler.' Tiltag til reduktion af svovldioxid (SO2) og nitrogenoxid (NOx) er af afgørende betydning for ren luft, men bør suppleres med en reduktion af ammoniak fra landbruget, som kan implementeres relativt effektivt og økonomisk.