Atklājumi.lv

e-žurnāls par zinātni, cilvēku un rītdienas tehnoloģijām

Pieslēgties Reģistrācija

Pieslēgties

Lietotājvārds *
Parole *
Atcerēties

Izveidot profilu

Fields marked with an asterisk (*) are required.
Vārds *
Lietotājvārds *
Parole *
Parole pārbaudei *
E-pasts *
E-pasts pārbaudei *
Captcha *

Pašlaik izmantotie lauksaimniecības mēslojumi piesārņos ūdeņus vēl desmitgadēm ilgi

Liela daļa lauksaimnieku visā pasaulē lieto visdažādākos mēslojumus ar mērķi palielināt iegūstamās ražas. Diemžēl, daudzi no populārajiem mākslīgajiem mēslojumiem, īpaši fosforu un slāpekli saturošie savienojumi, ir kaitīgi videi.

Dēļ lauksamniecībā plaši izmantotajiem slāpekļa mēslojumiem bīstams nitrātu daudzums dzeramajā ūdenī varētu saglabāties desmitgadēm ilgi, brīdina Vaterlo universitātes (Kanāda) pētnieki.

Pētījuma rezultāti par slāpekļa piesārņojuma situāciju augsnē publicēti žurnālā „Environmental Research Letters”. 

Slāpekli saturošie mēslojumi lauksaimnieku vidū ir ļoti iecienīti, jo tie ir iedarbīgi un salīdzinoši lēti. Slāpeklis ir viens no augu attīstībā vitāli būtiskiem elementiem, un, līdzīgi kā fosfors, tas palīdz palielināt kultūraugu ražību. Tomēr cena, kas jāmaksā par slāpekļa mēslojumu sniegtajām priekšrocībām ir augsta – no augsnes slāpeklis tālāk nonāk gruntsūdeņos, upēs, ezeros un pat piemājas akās, radot nopietnus ūdens piesārņojuma draudus.

Tā kā slāpeklis mūsu planētas ūdeņus piesārņo jau vairāk nekā 80 gadus, tā radītās problēmas ir aktuālas lielā daļā pasaules reģionu ar attīstītu lauksaimniecību. Piemēram, Baltijas jūrā ik gadu nonāk aptuveni miljons tonnu slāpekļa. Pētījumi rāda, ka lielākā daļa slāpekļa jūrā nonāk no lauksaimnieciskās darbības.
Mākslīgo mēslojumu popularitātes pieaugums saistāms ar lauksaimniecības industrializēšanu.

Speciālisti ātri vien aptvēra, kādu kaitējumu potenciāli var nodarīt lauksaimniecības notekūdeņi, tādēļ pirmie mēģinājumi samazināt mēslojumu noplūdi aizsākti jau pagājušā gadsimta 70.gados. Tomēr, ekonomiskajiem faktoriem dominējot pār ekoloģiskajiem, iecere ilgi neguva vērā ņemamus panākumus un augsnēs nonāca aizvien vairāk un vairāk barības vielu.

Lai gan šobrīd pasaulē mākslīgo mēslojumu lietošana tiek kontrolēta aizvien stingrāk, ierobežojot pieļaujamos mēslošanas apjomus un aizliedzot dabai kaitīgākos mēslojumus, Kanādas pētnieki atklājuši, ka tuvāko desmitgažu laikā mums var nākties saskarties ar nopietnām slāpekļa piesārņojuma rādītām problēmām.

Šā brīža nitrātu līmenis ūdenī liecina, ka pat gadījumā, ja lauksaimnieki pilnībā pārtrauktu slāpekļa mēslojumu lietošanu jau šodien, nitrātu koncentrācija upēs un ezeros saglabātos augsta vēl desmitgadēm ilgi.

Pētnieki atklājuši, ka šobrīd augsnēs ir uzkrājies milzīgs daudzums slāpekļa, kas var nodrošināt ilgtermiņa avotu nitrātu piesārņojumam kā virszemes, tā pazemes ūdeņiem.

Lauksaimniecības mēslojumos esošais slāpeklis vienkārši pārveidojas par nitrātiem, viegli šķīstošiem, neorganiskiem savienojumiem, kas šobrīd ir visizplatītākie ūdens piesārņotāji ASV.

„Liels daudzums slāpekļa, kas augsnē nonāca caur mēslojumu, ir palicis neskarts jau vairākas desmitgades. Fakts, ka slāpeklis neskartā formā uzkrājies augsnē nozīmē, ka tā vēl ilgstoši var pievadīt slāpekli ūdeņiem pat pēc tam, kad jauni slāpekļa savienojumi tajā vairs nenonāk,” problēmu izklāstījusi profesore Nandita Basu.

Pētot slāpekļa daudzumu ūdeņos, zinātnieki ilgu laiku netika skaidrībā, kur nozudusi liela daļa lauksaimnieciskās darbības rezultātā pievadītā slāpekļa. Viena no hipotēzēm centās fenomenu skaidrot ar denitrifikācijas procesu – mikroorganismi nitrātus transformējuši par nekaitīgo slāpekļa gāzi, kas ūdeņus pametusi un tālāk nonākusi atmosfērā. Tomēr šai versijai netika atrasti pārliecinoši pierādījumi. Jaunais Kanādas zinātnieku atklājums beidzot sniedz atbildi uz ilgstoši neatbildēto jautājumu.

Par pētījuma etalonteritoriju zinātnieki izraudzījās Misisipi upes baseinu (ASV).

Pētnieki analizēja ilgtermiņa datus no vairāk nekā 2 tūkstošiem augšņu paraugu, kas ievākti dažādās Misisipi baseina daļās. Viņu mērķis bija atklāt un izprast slāpekļa sistemātisko uzkrāšanos lauksaimniecības augsnēs.

Analīzes rezultātā noskaidrojās, ka slāpekļa akumulācija daudzviet nebija novērojama augsnes virskārtā, bet gan 25-100 cm dziļumā no augsnes virspuses. 25-100 cm dziļumā akumulējošies bija līdz pat 50% augsnē nonākušā slāpekļa.

Pēc tam zinātnieki modelēja procesa norisi. Modelēšanas rezultāti mudina domāt, ka slāpekļa „mantojums” ūdeņos no augsnes nonāks vēl vismaz 30 gadus pēc tam, kad lauksaimnieki pilnībā pārtrauks izmantot slāpekļa mēslojumus.

Turklāt dzeramā ūdens piesārņojums nav vienīgā nopietnā problēma, ko rada slāpekļa piesārņojums. Slāpekļa savienojumi veicina arī ūdeņu eitrofikāciju, kas pamatīgi iedragā un pat iznīcina ūdeņu ekosistēmas.

Slāpekļa un fosfora piesārņojums ir galvenais faktors, kura dēļ rodas tā dēvētās „mirušās zonas” – milzīgie bezskābekļa apgabali jūru gultnē. Piemēram, Meksikas līcī šī iemesla dēļ izveidojusies tūkstošiem kvadrātkilometru liela „mirusī zona”, kura savu rekordizmēru, 21,756 km2, sasniedza 2002.gadā.

Lai gan pētījums veikts no Latvijas attālā pasaules malā, slāpekļa problēmas ir aktuālas arī pie mums. „Mirušās zonas” šobrīd ir Baltijas jūras nopietnākā problēma, līdzās zivju pārzvejai. Pēc HELCOM datiem šobrīd Baltijas jūrā teritorijas, kur dzīvība praktiski vairs nav iespējama, aizņem aptuveni 45,000 km2, taču apdraudētā platība sasniegusi 60,000 km2 platību (sk.: "Baltijas jūrā pieaug 'mirušo zonu' platības", atklajumi.lv, 07.04.2014.). Statistikas dati liecina, ka lielākā daļa vainas šeit jāuzņemas nepārdomātai lauksaimnieciskajai darbībai.

Kopumā pasaules ūdeņos ir 169 „mirušas zonas”, un par augstam riskam pakļautām vietām tiek uzskatītas vēl vairāk nekā 250 teritorijas.

Avoti:

uwaterloo.ca
pdf.lv
pdf.lv

Brīvpieejas materiāls. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.