Fina partiklar har många källor – inte bara trafik, som för närvarande är under särskild granskning. Att minska utsläppen från jordbruket kan också avsevärt minska partikelhalterna som är farliga för hälsan, avslutar en studie av forskare vid Max Planck Institute for Chemistry i Mainz, Tyskland. Forskarna beräknade att särskilt i Europa och Nordamerika, koncentrationen av fina partiklar i atmosfären skulle minska avsevärt genom att minska ammoniakutsläppen (NH3) genom användning av gödningsmedel och djurhållning. Om jordbrukets utsläpp var 50 procent lägre, mer än 250, 000 dödsfall per år, orsakad av luftföroreningar, skulle kunna undvikas globalt. Resultaten publiceras i Atmosfärskemi och fysik , en tidskrift för European Geosciences Union.

Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) fina partiklar med en diameter mindre än 2,5 mikrometer (PM2,5) är särskilt skadligt för hälsan, eftersom partiklarna tränger djupt ner i lungorna och kan orsaka hjärt- och kärlsjukdomar och luftvägssjukdomar. Detta minskar avsevärt livslängden i många regioner i världen. Enligt "Global Burden of Disease", en studie som bedömer dödlighet och funktionshinder från allvarliga sjukdomar, skador, och riskfaktorer, luftföroreningar utomhus är den femte rankade riskfaktorn för global total dödlighet.

'För närvarande, den offentliga debatten fokuserar i första hand på partikelbelastningen från trafiken, medan andra källor som jordbruk försummas', säger Jos Lelieveld, Direktör för Atmospheric Chemistry Department vid Institutet i Mainz. Partikelutsläpp från motorfordon kan ge ett avgörande bidrag till lokala luftföroreningar i stadsområden, särskilt nära vägar med tung trafik. Dock, de flesta fina partiklar (PM2,5) är resultatet av kemiska processer i luften under transport med vinden. 'Koncentrationen av fina partiklar i atmosfären kan minskas drastiskt genom att förhindra utsläpp av ammoniak från jordbruket', säger Lelieveld, vilket underbyggs av nya beräkningar av hans forskargrupp.

Ammoniak reagerar och bildar de salter som gör partiklar

I en tidigare studie, Max Planck-forskarna påpekade att 3,3 miljoner människor runt om i världen dog år 2010 till följd av luftföroreningar. Samtidigt har uppskattningarna för de senaste åren ökat betydligt. Forskarna betonar att industri och trafik i många regioner i världen inte är de ledande källorna till luftföroreningar, vilket allmänt antas, men att jordbruket kan spela en viktig roll, utöver bostäder energianvändning för uppvärmning och matlagning.

Forskarna har identifierat utsläpp av ammoniak från djurhållning och användning av gödningsmedel som en ledande orsak till luftföroreningar, särskilt i stora delar av Europa. Ammoniak innehåller kväve som är ett viktigt näringsämne för växter, men det flyr till atmosfären från gödsel och genom att gödsla jordbruksgrödor. Det reagerar med andra ämnen, såsom svavelsyra och salpetersyra, för att bilda ammoniumsulfat och nitratsalter som utgör partiklarna.

50 procent mindre NH3 skulle undvika 250, 000 dödsfall per år globalt

I deras nuvarande studie, forskarna koncentrerar sig på fyra regioner där gränsvärdena för partikelluftkvalitet ofta överskrids:Nordamerika, Europa, Syd- och Östasien. Deras beräkningar visar att en 50-procentig minskning av jordbrukets utsläpp skulle leda till en global minskning av dödsfall hänförliga till luftföroreningar på cirka åtta procent. Denna siffra motsvarar en dödlighet på 250, 000 personer per år. Om ammoniakutsläpp helt kunde uteslutas, ca 800, 000 dödsfall till följd av luftföroreningsrelaterade sjukdomar skulle undvikas globalt.

'Effekten av ammoniakreduktion på partikelbildning är icke-linjär. Förbättring av luftkvaliteten är mest effektiv efter att vissa minskningar har genomförts. 'Från och med nu, dock, effekten är exponentiell', förklarar Andrea Pozzer, Gruppledare vid Max Planck Institute for Chemistry och ledande författare till studien. En minskning av ammoniakutsläppen med mer än 50 procent skulle därför, vara mycket effektiv och önskvärd, Pozzer tillägger.

Europa, framförallt, skulle tjäna på lägre ammoniakutsläpp

Forskarna bestämde dödligheten i två steg:först, med hjälp av en atmosfärisk kemimodell, de beräknade hur kraftigt fina partiklar som skulle minskas genom minskade ammoniakutsläpp. Resultaten visar att genom att halvera den globala källan, i Europa skulle 11 procent mindre PM2,5-partiklar resultera, i USA 19 procent och i Kina 34 procent. I Tyskland, den genomsnittliga halten av fina partiklar år 2015 var cirka 14 mikrogram per kubikmeter luft, vilket innebär att i scenariot med 50 procents minskning skulle det sjunka till cirka 12,5 mikrogram per kubikmeter.

Baserat på en extra modell, som beskriver de folkhälsoeffekter som uppstår för en viss partikelexponering, forskarna beräknade påverkan på dödligheten av lungcancer, hjärt- och kärlsjukdomar och luftvägssjukdomar. I synnerhet skulle Europa tjäna på en minskning av ammoniakutsläppen och den därav följande minskningen av fina partiklar:t.ex. en minskning av NH3 i hela Europa med 50 procent skulle minska dödligheten från PM2,5 med nästan 20 procent, vilket betyder att cirka 50, 000 dödsfall per år skulle kunna undvikas.

Andrea Pozzer och kollegor beräknade att en ammoniakminskning av denna storleksordning i USA skulle leda till en 30-procentig minskning av den luftföroreningsrelaterade dödligheten. I kontrast, datormodellerna indikerar mindre förbättringar för samma minskning i Östasien, cirka åtta procent, och bara tre procent i Sydasien.

Baserat på dessa resultat, Jos Lelieveld avslutar:"Emissionspolitik, i synnerhet i Nordamerika och Europa, bör införa strängare ammoniakkontroller för att effektivt minska fina partikelkoncentrationer. ' Svaveldioxid (SO2) och kväveoxid (NOx) reduktionsåtgärder är avgörande för ren luft, men bör kompletteras med en minskning av ammoniak från jordbruket, som kan genomföras relativt effektivt och ekonomiskt.