Большая часть азота с ферм уходит в «азотное одеяло», а прямое осаждение очень локально

Исследователи из Амстердамского университета по заказу фонда Mesdag Zuivelfonds измерили, в каком радиусе вокруг молочных ферм осаждается азот, выбрасываемый хозяйством. Подавляющая часть эмитированного азота (≈ 90%) попадает в более высокие слои атмосферы и выпадает в других местах. В пределах измеренной зоны радиусом 500 метров вокруг фермы большая часть оставшегося азота (≈ 10%) осаждается в радиусе 100 метров.

Эти результаты соответствуют предыдущим исследованиям и моделям голландского RIVM (Национального института общественного здравоохранения и окружающей среды).

Наибольшее осаждение на территории фермы

Под руководством Альберта Тьетемы из Института биоразнообразия и динамики экосистем (IBED) UvA было проведено несколько подисследований. Учёные использовали как существующие методы измерения азотных отложений, так и несколько новых экспериментальных методов, включая биоиндикаторы.

Лишь 9% азота, выбрасываемого фермой, оседает в радиусе 500 метров от хлева. На этом расстоянии вклад фермы снижается до четверти от общей концентрации азота в воздухе и до одной пятой от азотных отложений. В пределах этих 500 метров осаждение азота уменьшается экспоненциально с увеличением расстояния от фермы. Азот, выпадающий в окрестностях фермы, в основном осаждается на самой территории фермы, в радиусе 100 метров.

Азотное одеяло

Азот осаждается и за пределами 500-метрового радиуса, но на этом расстоянии отдельную ферму уже нельзя идентифицировать как основной источник. Азот, выпадающий здесь, в основном поступает из так называемого «азотного одеяла». Этот термин относится к общему азоту в атмосфере, который покрывает страну как одеяло и происходит из множества как сельскохозяйственных, так и промышленных источников.

Модель и измерения

Результаты исследования соответствуют другим работам. Команда также сравнила, насколько их данные соответствуют прогнозируемому пространственному распределению азотных отложений вокруг ферм на основе модели OPS от RIVM. Модель слегка недооценивала количество азота, оседающего в пределах 15 метров от хлева, но за пределами этого расстояния прогнозы хорошо согласовывались с прямыми измерениями.

Альберт Тьетема: «Мы увидели, что прогнозы становились точнее, когда в модель включалось больше характеристик конкретной фермы, вместо использования стандартной модели. Например, количество и размер отверстий, через которые происходят выбросы азота, — важный фактор».

Методы

В различных подисследованиях использовались следующие методы:

• Двухнедельные измерения концентрации аммиака в воздухе с помощью фильтров с кислотой, улавливающей аммиак.
• Система «воронка/бутылка» для определения осаждения азота (аммония и аммиака) — влажное осаждение и часть сухого.
• Отбор проб только влажного осаждения с помощью воронки/бутылки с крышкой, которая открывается во время дождя.
• Новый метод: автоматизированные флюкс-камеры, почти непрерывно измеряющие обмен аммиаком между растениями и атмосферой.
• Новые методы: биомониторы, такие как специальный райграс, местные мхи и водоросли в канавах. Увеличение сухой массы является мерой азотных отложений, а соотношение изотопов азота указывает на тип источника азота.