Что такое аммиак?

Аммиак (NH₃) - это едкий, бесцветный газ с характерным резким запахом. Часто встречающийся в природе, аммиак может храниться в виде жидкости под высоким давлением и легко растворяется в воде. Аммиак осаждается в сухом и влажном виде на земле, растениях, почвах и в воде.

Химически аммиак представляет собой NH₃ в неионизированном состоянии и NH₄₊ в ионизированном состоянии.

Аммиак является загрязнителем воздуха и вторичным прекурсором твердых частиц. Он соединяется с другими соединениями в атмосфере, такими как азотная и сульфатная кислоты, образуя соли аммония - вредную форму мелкодисперсных частиц.¹

Откуда он берется?

Аммиак поступает как из природных, так и из антропогенных источников. К природным источникам относятся:

• разлагающиеся органические вещества
• отходы жизнедеятельности человека и животных

К антропогенным источникам аммиака относятся:

• производство удобрений
• промышленные процессы
• полигоны захоронения отходов

Сельское хозяйство производит значительное количество аммиака как за счет отходов животноводства, так и за счет производства и использования удобрений. Большая часть аммиака, содержащегося в воздухе, поступает с удобрениями, часть которых переносится с внутренних ферм в близлежащие города.

В работе 2017 года, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, определены многочисленные "горячие точки" атмосферного аммиака, образующегося в результате сельскохозяйственной деятельности и животноводства. ² К наиболее интенсивным очагам относятся:

• американский Средний Запад
• Центральная Европа
• Западная Европа
• Центральная Африка
• Западная Африка
• Сибирь
• Центральная Азия
• Восточная Азия
• Южная Азия
• Юго-Восточная Азия

Причины возникновения аммиачных очагов могут варьироваться в зависимости от региона. На американском Среднем Западе NH₃ может быть вызвано повышением температуры и улучшением регулирования выбросов диоксида серы (SO₂) и оксидов азота, что было вызвано усилиями по сокращению кислотных дождей.

В Южной Азии уровни атмосферного аммиака часто затмеваются увеличением содержания SO₂ и оксидов азота.

Для чего используется аммиак?

Помимо того, что аммиак загрязняет окружающую среду, он является важным азотсодержащим питательным веществом, образующимся при разложении растений и животных, а также выделяемым животными. Аммиак может быть преобразован в нитриты (NO₂) и нитрат (NO₃) с помощью бактерий. На этом этапе аммиак превращается в питательное вещество для растений.

Благодаря азотсодержащим свойствам аммиака 90 % производимого в промышленных масштабах аммиака используется в удобрениях. Аммиак также может использоваться самостоятельно или в качестве ингредиента в бытовых чистящих средствах, где он эффективно удаляет пятна от растительного масла и животного жира.

Другие виды коммерческого использования аммиака включают: ³

• пластмассы
• ткани
• фармацевтика
• красители
• пестициды
• производство взрывчатых веществ
• стабилизатор азота
• очистка воды
• хладагент в кондиционерах

Как аммиак влияет на здоровье человека?

Воздействие высоких концентраций аммиака в окружающей среде может вызвать раздражение глаз, носа и горла, а также кожи.

Долгосрочные проблемы со здоровьем, связанные с воздействием аммиака, включают:

• тяжелые сердечно-сосудистые и респираторные последствия
• снижение функции легких
• обострение астмы
• преждевременная смерть

В августе 2020 года 78 человек погибли в результате взрыва аммиачной селитры в Бейруте, Ливан. Склад аммиачной селитры в мелких гранулах взорвался рядом с грузовым портом, в то время как неподалеку горел крупный пожар. Хотя нет уверенности в том, что пожар стал причиной взрыва, интенсивность близлежащего пожара могла спровоцировать взрыв.⁴

Аммиак также способствует образованию вредных частиц PM2.5. Согласно технической записке, опубликованной в 2011 году в Journal of Dairy Science, аммиак может образовывать твердые частицы в атмосфере в результате химических реакций с серной и азотной кислотами. ⁵ Аммиак, производимый только животноводческими предприятиями, может вносить вклад в образование от 5 до 20 процентов атмосферных PM2.5 в США в среднем, в зависимости от региона и времени года.

Серьезные риски для здоровья, связанные с PM2.5, краткосрочные последствия, такие как:

• жжение в носу, горле и дыхательных путях
• усталость
• кашель
• раздражение носа и горла⁶

Каковы экологические последствия аммиака?

Аммиак может способствовать таким пагубным для окружающей среды процессам, как подкисление почвы и эвтрофикация водоемов. Аммиак и азотные отложения, образующиеся в результате выбросов аммиака, наносят вред биоразнообразию, побуждая виды, приспособленные к росту с высоким содержанием питательных веществ, конкурировать с другими видами. Это может привести к вымиранию и изменению среды обитания.⁷

Лишайники и мхи водно-болотных угодий могут быть повреждены минимальным воздействием аммиака, а луга и леса также уязвимы.

Аммиак, содержащийся в выхлопных газах автомобилей, в сочетании с соединениями азота и серы способствует образованию смога в крупных городах. В 2017 году в журнале Environmental Science and Technology было опубликовано исследование, согласно которому выхлопы городских автомобилей в американских городах Денвер, Хьюстони Филадельфия а также в китайских городах Баодин, Пекин, и Шицзячжуан были крупнейшими источниками смога в этих городах.⁸

Аммиак выделяется вместе с оксидами азота, образуя нитрат аммония коричневого цвета. Хотя фермы являются основным источником выбросов аммиака, смог в таких городах, как Солт-Лейк-Сити и других, исследованных в статье, может быть проблематичным даже зимой, когда удобрения используются в гораздо меньших количествах, чем в пиковые сельскохозяйственные сезоны. Три четверти частиц PM2.5, обнаруженных в воздухе Солт-Лейк-Сити зимой 2017 года, оказались нитратом аммиака.⁹

Что можно сделать с аммиаком в окружающей среде?

Люди регулярно подвергаются воздействию аммиака естественного происхождения, содержащегося в воздухе, почве и воде. Его регулярно можно обнаружить в дождевой воде. Вблизи мест хранения опасных отходов его можно обнаружить в опасных концентрациях, прикрепленным к частицам почвы, в водоемах и в виде газа в воздухе. Хотя аммиак недолго сохраняется в окружающей среде, он может оставаться в воздухе до недели.¹⁰

Аммиак легко учуять по его сильному запаху. Люди часто ассоциируют этот запах с бытовыми чистящими средствами, такими как средства для мытья окон и воск для пола.

Аммиак и аммиачные соединения в воздухе можно отфильтровать из помещений с помощью воздухоочистителей, специально предназначенных для фильтрации аммиака в воздухе, таких как GC AM.

Какие еще загрязнители воздуха влияют на качество воздуха?

Есть много загрязнителей, которые можно отслеживать для лучшего понимания конкретных проблем качества воздуха, в том числе:

• асбест
• бензол
• технический углерод
• диоксид углерода
• монооксид углерода
• свинец
• диоксид азота
• озон
• PM10
• PM2.5
• диоксид серы
• летучие органические соединения (ЛОС)

Закон о чистом воздухе регулирует шесть критериев загрязнения воздуха в Соединенных Штатах:¹¹

• монооксид углерода
• свинец
• оксиды азота
• приземный озон
• твердые частицы
• диоксиды серы

Несмотря на то, что качество воздуха улучшилось благодаря нормативному регулированию, города мира борются с загрязнением воздуха, которое влечет за собой человеческие и финансовые потери. Ознакомьтесь с нашим Счетчик стоимости загрязнения воздуха и узнайте, как чистый воздух может помочь сохранить здоровье и жизнь людей, одновременно снижая ущерб для мировой экономики.