Zwykliśmy traktować rolnictwo jako dział gospodarki o stosunkowo pozytywnym wpływie na środowisko, bo skoro rolnictwo “żyje” ze środowiska, nie może mu szkodzić. Od dawna wiadomo, że tak nie jest.
Rolnictwo nie jest zieloną gospodarką
Aby osiągnąć efekt biznesowy w rolnictwie, konieczne jest coraz bardziej intensywne nawożenie. Efektem produkcji rolnej są poważne zrzuty substancji zawierających związki azotu do środowiska w wyniku np. przemysłowej hodowli zwierząt. Azot trafia przede wszystkim do wód, zarówno powierzchniowych, jak i podziemnych. O ile azot jest potrzebny dla wzrostu organizmów, o tyle w nadmiarze powoduje poważne zagrożenie dla zdrowia. A w przypadku wód prowadzi do tzw. eutrofizacji, czyli ich przeżyźnienia.
Eutrofizacja
Wody powierzchniowe w wyniku nadmiernego zanieczyszczenia związkami azotu podlegają eutrofizacji. Eutrofizacja wód powierzchniowych to proces, który prowadzi do nadmiernego wzbogacenia wód w składniki odżywcze, zwłaszcza azot i fosfor. Powoduje to intensywny rozwój glonów i roślin wodnych, co może prowadzić do degradacji jakości wody. Proces ten jest często wynikiem działalności człowieka, takiej jak spływ nawozów sztucznych z rolnictwa, zrzuty ścieków oraz urbanizacja.
Eutrofizacja ma poważne konsekwencje ekologiczne i gospodarcze. Tzw. przenawożenie prowadzi do nadmiernego wzrostu roślinności w wodach, a w konsekwencji do “zaduszenia” środowiska wodnego. Eutrofizacja to przede wszystkim nadmierny wzrost glonów, który zmniejsza przejrzystość wody oraz obniża poziom tlenu. Mniej natleniona woda ogranicza, a później całkowicie uniemożliwia rozwój organizmów wodnych, w tym ryb i bezkręgowców. Woda umiera, stając się środowiskiem dla bakterii beztlenowych i otwartych procesów gnilnych. W skrajnych przypadkach może dochodzić do tzw. „zakwitów toksycznych”, które są niebezpieczne dla ludzi i zwierząt. Dodatkowo, eutrofizacja może wpływać na jakość wody pitnej, co stwarza poważne wyzwania dla systemów zaopatrzenia w wodę.
Eutrofizacja i inne skutki wysokiego stężenia azotanów wpływają negatywnie na bioróżnorodność wód. Gdy dominują jedne gatunki (np. glony), zanika wiele innych, co wpływa na całą sieć troficzną.
Co równie istotne, eutrofizacja może prowadzić do zwiększenia kosztów uzdatniania wody, jej transportu i zarządzania zasobami wodnymi, co ma negatywny wpływ na lokalne społeczności oraz gospodarki regionów.
Lekcja chemii
Związki azotu, o których mówiliśmy to azotyny i azotany, to związki chemiczne zawierające azot oraz tlen, ale różniące się od siebie zarówno swoją budową chemiczną, jak i właściwościami.
Azotany (NO₃⁻), to sole kwasu azotowego (HNO₃), które zawierają grupę nitrową (-NO₃). Ich ogólny wzór to NO₃⁻, co oznacza, że zawierają jeden atom azotu połączony z trzema atomami tlenu. Azotyny (NO₂⁻) zaś to sole kwasu azotowego (HNO₂), które zawierają grupę nitrytową (-NO₂). Ich ogólny wzór to NO₂⁻, co oznacza, że zawierają jeden atom azotu połączony z dwoma atomami tlenu.
Azotany są generalnie stabilniejsze i często stosowane jako nawozy w rolnictwie. Mogą być gromadzone w organizmach jako źródło azotu.
W normalnych ilościach azotany są uznawane za bezpieczne, a nawet korzystne dla organizmu, ponieważ mogą być przekształcane w tlenek azotu, który ma korzystny wpływ na układ krążenia. Jednak w dużych ilościach mogą prowadzić do problemów zdrowotnych, takich jak methemoglobinemia (zaburzenie zdolności krwi do transportu tlenu).
Natomiast azotyny uważane są za bardziej szkodliwe, zwłaszcza w dużych ilościach. Mogą przekształcać się w nitrozaminy, które są substancjami rakotwórczymi. Ich działanie na serce i metabolizm może także prowadzić do methemoglobinemii, co jest szczególnie niebezpieczne dla dzieci i niemowląt.
Źródła azotanów
Źródłem azotanów w rolnictwie są głównie nawozy sztuczne i organiczne. Nawozy azotowe, takie jak saletra amonowa, saletra wapniowa czy mocznik są najczęściej stosowane w uprawach rolniczych. Zawierają one znaczne ilości azotanów, które są szybko przyswajane przez rośliny.
Obornik, kompost i inne nawozy organiczne również mogą zawierać azotany, szczególnie jeśli są stosowane w dużych ilościach lub nie są odpowiednio przetworzone. Procesy rozkładu materii organicznej w glebach mogą prowadzić do powstawania azotanów.
Niektóre środki ochrony roślin mogą zawierać azotany jako składniki aktywne lub składniki pomocnicze. Azotany mogą powstawać w glebie również w wyniku naturalnych procesów biologicznych, takich jak nitryfikacja, gdzie specyficzne bakterie glebowe przekształcają amon i inne związki azotowe w azotany.
Woda i gleby mogą być zanieczyszczone azotanami pochodzącymi także z innych źródeł, takich jak ścieki komunalne, przemysłowe czy odpady.
Nadmierne stosowanie nawozów azotowych w rolnictwie może prowadzić do zanieczyszczenia wód gruntowych i powierzchniowych, co jest poważnym problemem ekologicznym i zdrowotnym.
Kontrola
Aby ograniczyć eutrofizację, istotne jest wprowadzenie zrównoważonych praktyk rolniczych, monitorowanie i regulacja zrzutów z przemysłu oraz ochrona obszarów przywodnych. Działania edukacyjne skierowane na wzrost świadomości społecznej oraz techniki zarządzania wodami mogą również przyczynić się do poprawy stanu wód i zapobiegania eutrofizacji.
W Polsce system kontroli stężenia azotanów w wodach powierzchniowych jest realizowany w ramach krajowych oraz unijnych przepisów dotyczących ochrony wód. Kluczowymi aktami prawnymi, które regulują tę problematykę, są:
Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. Prawo wodne – reguluje kwestie związane z zarządzaniem wodami w Polsce, w tym monitorowanie ich jakości.
Dyrektywa 2000/60/WE (Dyrektywa Ramowa w sprawie Wody) – ustanawia ramy prawne dla polityki unijnej w zakresie wód, w tym monitoringu i ochrony ich jakości.
Dyrektywa 91/676/EWG (Dyrektywa azotanowa) – dotyczy ochrony wód przed zanieczyszczeniem azotanami pochodzenia rolniczego.
Polski system monitorowania stężenia azotanów w wodach powierzchniowych jest zasadniczo zgodny z wytycznymi Komisji Europejskiej. W Polsce prowadzi się regularne badania jakości wód, w tym analizę zawartości azotanów. Badania te są realizowane przez różne instytucje, takie jak Inspekcja Ochrony Środowiska (IOS) oraz wojewódzkie inspektoraty ochrony środowiska.
Ważnym elementem jest wprowadzenie programów gospodarowania wodami w dorzeczach, które obejmują działania mające na celu redukcję stężenia azotanów. Na przykład, stosuje się zasady rolnictwa zrównoważonego, co ma na celu ograniczenie użycia nawozów azotowych.
Na podstawie polskich źródeł, takich jak raporty Inspekcji Ochrony Środowiska, podejmowane są działania mające na celu zmniejszenie stężenia azotanów, ale nadal pozostaje to istotnym problemem dla ekosystemów wodnych i zdrowia publicznego.
Co można poprawić?
Niemniej w raporcie Najwyższej Izby Kontroli wskazuje się na niedociągnięcia polskiego systemu monitorowania stężenia azotanów pochodzenia rolniczego w wodach powierzchniowych. Według NIK przyczyna leży w braku wystarczającego finansowania ze strony budżetu centralnego dla Inspektoratów Ochrony Środowiska, które pełnią zadania kontrolne.
Zdjęcie otwierające, źródło: https://www.agromarket.pl/blog/blog/charakterystyka-rozrzutnikow-obornika/
