Teisingai derinant organizacines ir struktūrines priemones, pasirinkus tinkamas gyvulių laikymo, šėrimo, mėšlo tvarkymo technologijas, ūkiuose taikant inovatyvią ūkininkavimo strategiją ir renkantis kuo natūralesnes, aplinkai draugiškesnes biopriemones ar biopreparatus, galima maksimaliai sumažinti amoniako dujų sklidimą į aplinką. Taip būtų mažinama oro tarša ir prisidedama prie švaresnės aplinkos išsaugojimo.

Jungtinių Tautų bendroji klimato kaitos konvencija, Kioto protokolas, Monrealio protokolas įpareigoja valstybes laikytis tam tikrų principų, saugant klimatą ir mažinant oro taršą. Žemės ūkis yra vienas iš svarbiausių kiekvienos šalies ekonomikos sektorių, tai rodo ir praėjusio šimtmečio pabaigoje išsivysčiusiose pasaulio šalyse suintensyvėjusi žemės ūkio gamyba.

Žemės ūkis per pastaruosius 50 metų sukėlė esminę aplinkos taršą. Pasaulyje didėjant gyvulininkystės ir augalininkystės produktų vartojimui, suintensyvėjo augalininkystės ir gyvulininkystės produktų gamyba, vadinasi, aplinka teršiama vis kenksmingesnėmis medžiagomis ir dujomis.

Šiuo metu aplinkos taršos tyrimai ir šiuolaikinių aplinkosauginių technologijų diegimas tampa prioritetine kryptimi ne tik mūsų šalyje, bet ir visame pasaulyje. Todėl labai svarbų vaidmenį, stabdant klimato pokyčius, atlieka pačių žmonių sąmoningumas ir didžiųjų pasaulio valstybių dalyvavimas bendroje taršos mažinimo politikoje.

Amoniako emisija gyvulininkystėje – tai tarptautinio lygio problema. Ir daugelis Europos valstybių, kuriose nemažėja gyvūnų skaičius, o amoniako emisija yra didelė, iki 2020 m. turės rasti būdų, kaip mažinti amoniako emisiją ir įgyvendinti tarptautinius įsipareigojimus.

Amoniakas – atmosferos teršalas

Pasaulinė intensyvios galvijininkystės problema yra kenksmingos dujos, kurios labai prisideda prie poveikio aplinkai. Iš gyvulininkystės veiklos į aplinką patenka šios labiausiai aplinką teršiančios dujos: amoniakas (NH₃) ir šiltnamio efektą sukeliančios dujos (anglies dioksidas (CO₂), metanas (CH₄), azoto oksidas (N₂O).

Amoniako (NH₃) emisijos ir koncentracijos kontrolei yra skiriama daugiausia dėmesio. Amoniakas yra cheminis azoto (N) ir vandenilio junginys, kurio formulė yra NH₃. Tai stiprios, bespalvės, nemalonaus kvapo, vandenyje tirpios ir toksiškos dujos, kurios dirgina akis, kvėpavimo takus, kenkia žmonių ir gyvulių sveikatai, gamtai.

Amoniakas susidaro pūvant mėšlui, šlapimui ir pašarų likučiams. Mėšle azotas stipriai sujungtas ir jo perėjimas į amonia kinį azotą vyksta aerobinėmis sąlygomis, urino bakterijoms lėtai ardant baltymus. Amoniakas tvarte intensyviausiai garuoja iš gyvulių šlapimo, skylant jame esančiam karbamidui. Mokslinių eksperimentinių tyrimų duomenimis nustatyta, kad amonia kas intensyviausiai garuoja iš šviežio mėšlo, esant toms pačioms oro sąlygoms, nes šviežiame mėšle vyksta intensyviausias organinių komponentų bakterinis ir fermentinis skaidymas. Garuodamas amoniakas, susijungęs su deguonimi ir vandeniu, virsta azoto rūgštimi ir su krituliais patenka į dirvožemį. Rūgštus lietus didina dirvožemio rūgštingumą, ardo biologinę pusiausvyrą, kenkia pastatams, vandens telkiniams, augmenijai ir visai ekosistemai.

Nustatyta, kad iš visų azoto junginių, teršiančių atmosferą, 40 proc. sudaro amoniakas, o 90 proc. šių dujų išgaruoja žemės ūkyje. Didžiausi amoniako emisijos šaltiniai žemės ūkyje – gyvulių tvartai, mėšlo sandėliavimas ir paskleidimas, dirvos tręšimas ir ganymas.

Didžiausia leistina amoniako koncentracija patalpų ore – 20 ppm. Tačiau pageidautina, kad vasarą ji būtų apie 5 ppm, o žiemą – 10 ppm. Įvairiuose literatūros šaltiniuose yra pateikiamos skirtingos amoniako kvapo slenksčio vertės: nuo 0,026 mg/m³ iki 40 mg/m³. Moksliniame straipsnyje, paskelbtame Jungtinės Karalystės moksliniame žurnale „Toxicological and Environmental Chemistry“ (Cawthon et al. 2009) nurodoma, kad amoniako kvapo slenksčio vertė yra 1,1 ppm, t. y. 0,76 mg/m³. Šią amoniako kvapo slenksčio vertę siūlytina taikyti vertinant amoniako skleidžiamą kvapą.

Pagrindinis amoniako emisijos šaltinis galvijų tvarte yra skystasis mėšlas, iš kurio amoniako garavimo intensyvumas 2 ir 3 kartus didesnis nei iš tirštojo ar pusskysčio mėšlo. Amoniako garavimo iš mėšlo procesas yra labai sudėtingas. Šiam sudėtingam procesui įtakos turi daug veiksnių: oro drėgnis, temperatūra, oro greitis, substrato sudėtis ir jo komponentų koncentracija, mėšle esančių baltymų kiekis, mėšlo drėgmė ir vandenilio jonų koncentracija (pH), vandens garavimo intensyvumas iš mėšlo, oksidacijos-redukcijos sąlygos, nuodingosios medžiagos, deguonies kiekis ir kt. Todėl amoniako emisiją valdyti yra sunku dėl nuolatinės šių veiksnių kaitos.

Siekiant sumažinti oro taršą, reikia kontroliuoti amoniako garavimo procesą veikiančius veiksnius visuose mėšlo tvarkymo etapuose: nuo gyvulių tvarte šėrimo, laikymo iki mėšlo įterpimo į dirvą. Taip pat labai svarbu išsaugoti azotą mėšle ir valdyti fermentinius ir mikrobiologinius procesus, o tai verčia ieškoti naujų priemonių amoniako emisijai mažinti ir jas diegti galvijų laikymo technologijose.

Amoniako emisijos padariniams nustatyti reikia turėti tikslių žinių apie amoniako garavimo šaltinius, kurie pirmiausia susiję su žemės ūkiu – netvariu ūkininkavimu ir gyvulininkyste.

Priemonės, padedančios sumažinti amoniako emisiją iš mėšlo

Pasaulyje, intensyvėjant galvijininkystei ir susidarant dideliems skysto mėšlo kiekiams, atkreiptinas dėmesys į mėšlo rezervuarus ir lagūnas. Tai labai svarbus amoniako išsiskyrimo šaltinis. Skystas mėšlas laikomas betoniniuose, metaliniuose ar plastmasiniuose rezervuaruose, lagūnose. Jei mėšlo rezervuare, mėšlo paviršiuje nesusidaro natūrali puta, reikia naudoti dujų sklidimą sulaikančias dangas ar biopriemones. Todėl ieškoma būdų, kaip racionaliau ir efektyviau panaudoti biopriemones ar kitas dangas, biopreparatus intensyvios galvijininkystės ūkiuose.

Remiantis naujausios literatūros apžvalgos analize, mokslinių tyrimų rezultatais ir tarptautinėmis rekomendacijomis, norint sumažinti amoniako emisiją intensyvios galvijininkystės ūkiuose ir nemalonaus kvapo sklidimą į aplinką, rekomenduojama:

• mėšlo rezervuaruose nesuardyti natūralios plutos, kuri susidaro, kai mėšle sausųjų medžiagų yra ne mažiau kaip 7 proc. ir kai šviežias mėšlas atiteka į rezervuaro dugną, mažinti mėšlo paviršiaus plotą;
• kuo greičiau pašalinti mėšlą iš tvarto, palaidų karvių tvarte mažinti vaikščiojimo takų plotą, nuvedant šlapimą, biofiltrais valant iš tvarto šalinamą orą, naudojant mažiau baltymų gyvušiaudais, pjuvenomis, durpėmis;
• mėšlo paviršių rezervuaruose rekomenduotina uždengti dangčiu, paliekant vėdinimo angas metanui pasišalinti, apipilti kapotais 4 cm ilgio šiaudais, keramzito sluoksniu, užkloti brezentu, polietileno plėvele, naudoti biopreparatus ar kt. ir pirmenybę teikiant bekraikei skysto mėšlo kaupimo ir tvarkymo sistemai.

Intensyvėjant gyvulininkystei bei susidarant dideliam skysto mėšlo kiekiui, vis dažniau yra įrengiamos didelės atviros talpyklos lagūnos, į kurias iš tvartų šalinamas skystas galvijų mėšlas.

Prieš įrengiant mėšlo talpyklą, reikia apskaičiuoti jos dydį, kad mėšlas būtų išvežamas tik tada, kai augalai gali pasisavinti maisto medžiagas. Minimalus reikalavimas – kad tilptų 6 mėn. kauptas galvijų mėšlas. Laikant karves nekreikiamame tvarte, vidutiniškai vienai karvei skiriama 10 m³ skysto mėšlo lagūnos talpos. Srutų talpyklos turėtų būti tvarkomos taip, kad iš jų išgaruotų kuo mažiau amoniako. Skysto mėšlo ir srutų talpyklų dydis priklauso nuo reglamentų, gyvulių skaičiaus ir dydžio, karvių produktyvumo, kaupiamo nuotėkio vandens, kritulių kiekio ir kaupimo laikotarpio.

Jei mėšlo talpykla atvira, laikant mėšlą iš jos išgaruoja apie 15–30 proc. azoto. Tai ne tik dideli azoto nuostoliai, bet ir aplinkos teršimas. Kad sumažėtų amoniako garavimas, mėšlo talpyklas reikia uždengti ar naudoti biopreparatus.

Atlikta daug tyrimų, analizuojančių įvairių dujų sklidimą iš tvartų, tačiau per mažas dėmesys skirtas mėšlo lagūnoms, iš kurių į aplinką patenka didelis kiekis amoniako.

Rekomenduotina naudoti amoniako emisijai iš mėšlo mažinti draugiškus aplinkai bei naudingus žmogui integracinius mėšlo (srutų) saugojimo būdus, siūlyti biotechnologines priemones aplinkos oro taršai mažinti.

Karvidėse taikomos skirtingos karvių laikymo technologijos, mėšlo tvarkymo, šėrimo sistemos, skirtingi techniniai vėdinimo sprendimai, įvairiai įrengiamos gyvulių guoliavietės, naudojami skirtingi pakratai, taip pat gyvuliai šeriami skirtingos sudėties pašarais. Todėl skirtinguose tvartuose bus skirtinga ne tik mėšlo sudėtis, bet skirsis ir juo užterštų paviršių plotai, tvartuose bus skirtinga oro temperatūra, santykinis drėgnis, oro judėjimo greitis. Daugelis mokslininkų pripažįsta, kad yra daug metodinių problemų dujų emisijai analizuoti atviruose galvijų tvartuose, o rezultatams daro įtaką tikslių tyrimų metodų nebuvimas, todėl rezultatai, taikant skirtingus tyrimų metodus, skiriasi daugiau kaip 20 procentų.

Remiantis mokslinės literatūros analize, amoniako emisiją ir nemalonių kvapų plitimą iš mėšlo talpyklų galima sumažinti skirtingomis priemonėmis.

Mikrobiologinės priemonės yra vienas veiksmingiausių kvapų šalinimo būdų. Tai specialios natūralios mikrofloros – probio tikų kompozicijos. Mikrobiologinėmis priemonėmis šalinamos esminės kvapų priežastys, kartu vykdant kenksmingų kvapų prevenciją.

Lokaliam kvapų mažinimui rekomenduojama ozonuoti patalpas, nes ozonas naikina bakterijas, pelėsį ir šalina nemalonius kvapus.

Racionaliai naudojant pasirinktas priemones, galima efektyviai sumažinti kvapų sklidimą ir amoniako dujų emisiją iš galvijų mėšlo.