След азота: сильное загрязнение и потери ресурсов из-за жидкого навоза
Промышленное животноводство для производства мяса вредит окружающей среде. Помимо прямых выбросов метана, использование жидкого навоза приводит к выбросу в атмосферу повреждающих климат азотных соединений, таких как аммиак и закись азота, а также загрязняет грунтовые воды нитратами. Исследователи из Карлсруэского технологического института (KIT) проанализировали, как производимый в животноводстве жидкий навоз, часто используемый как удобрение, влияет на азотный след. Они показали, что загрязнение азотом от жидкого навоза при производстве говядины в три раза выше, чем для свинины, и в восемь раз выше, чем для мяса птицы.
В сельском хозяйстве используются большие количества азотных удобрений и кормов. Значительная часть их азота попадает в окружающую среду неиспользованной, например, когда нитраты вымываются из почвы или при выбросах аммиака от животноводства. "Хорошо известно, что производство мяса очень негативно влияет на глобальный баланс азота. Но до сих пор калькулятор азотного следа не показывает, какую долю этого воздействия можно отнести на счет количества производимого жидкого навоза", — говорит Прантик Саманта, аспирант отдела химии и технологии воды Института Энглера-Бунте KIT.
"В то же время эти количества азота представляют собой огромную потерю ресурсов, потому что восстановление азота очень энергоемко". Количество азота, выделяемого в качестве загрязнения жидким навозом от производства говядины, свинины и мяса птицы — и теряемого как сырье — было проанализировано в исследовании под руководством Саманты и его коллег. Они также рассчитали, сколько энергии потребуется для переработки навоза и восстановления азота, который затем можно было бы использовать для более целенаправленного применения в качестве удобрения.
Наибольшие потери азота от производства говядины
"Мы обнаружили, что потерянный азот на килограмм мяса можно напрямую рассчитать с помощью виртуального фактора азота, сокращенно VNF", — говорит Саманта. "Корреляция между общим вводом азота и результирующей потерей азота на килограмм произведенного мяса является линейной". VNF выражает отношение потерь азота к содержанию азота в мясе. Наибольшие потери происходят в жидком навозе, который необходимо утилизировать или обрабатывать. Результаты показывают, что производство говядины в большинстве регионов мира оказывает наибольшее влияние на азотный след: потери азота в три раза выше, чем для свинины, и в восемь раз выше, чем для мяса птицы. Исследователи объясняют это более высокими потребностями в кормах и высоким базовым метаболизмом крупного рогатого скота. Потери азота от производства свинины и мяса птицы они связывают скорее с плохими условиями содержания животных, чем с их кормлением и пищеварением.
В своем анализе исследователи также сравнили несколько стран. "Относительно количества потребляемого мяса Япония выбрасывает больше всего азота, за ней следует Австралия. Это также связано с тем, что значения смещаются, когда страны экспортируют или импортируют большое количество кормов и мяса", — говорит Саманта. "В результате количество навоза, требующего обработки на килограмм мяса, также самое высокое в Японии". По словам Саманты, потери азота из-за производства мяса ниже в США и Европе.
Рост цен на мясо из-за высоких энергозатрат
Исследователи также рассчитали, сколько энергии потребуется для минимизации количества азота, попадающего в окружающую среду. "При производстве 1 килограмма говядины в жидком навозе от крупного рогатого скота остается 140 граммов аммиачного азота. Для его восстановления нам нужно 7 киловатт-часов энергии. Для сравнения, потребление электроэнергии на душу населения в Германии составляет около 29 киловатт-часов в неделю", — говорит Саманта. Для обработки 1 килограмма навоза от свиней или птицы требуемая энергия значительно снижается — до менее чем 3 или 0,8 киловатт-часа соответственно.
"Наши результаты ясно показывают, сколько энергии потребовалось бы для обработки жидкого навоза, чтобы уменьшить общий азотный след", — говорит Саманта, добавляя, что количество необходимой энергии не учитывается в ценообразовании. "Если бы это было так, цена на мясо пришлось бы увеличить на 0,20–1,50 евро за килограмм в зависимости от вида мяса".
Исследование опубликовано в журнале Water.