Многоликий азот: одним - польза, другим - вред

Воздух, которым мы дышим, почти на 80 процентов состоит из азота. Тем не менее, химически активного азота в окружающей среде не так уж много, а его избыток приводит к заметным сдвигам экологического равновесия. Атмосфера Земли более чем на три четверти состоит из азота. Казалось бы, какая опасность для окружающей среды может от него исходить? Однако дело в том, что если элементарный азот химически чрезвычайно инертен, то различные его соединения, напротив, проявляют весьма высокую реакционную активность.

В то же время азот является элементом, без которого существование животных и растений невозможно: он входит в состав всех нуклеиновых кислот, белков, хлорофилла и так далее. Однако связывать элементарный атмосферный азот высшие растения и животные не могут. В усваиваемую ими форму молекулы азота переводят определенные виды микроорганизмов.

Антропогенный фактор

Круговорот азота в природе - это цепочка сложных реакций и превращений, сформировавшаяся в процессе эволюции жизни на Земле и, казалось бы, устоявшаяся очень прочно. "Высокореактивный азот в природе, по вполне понятным причинам, редок, - говорит британский исследователь Марк Саттон (Mark Sutton), сотрудник Центра экологии и гидрологии в Эдинбурге. - Между тем, использовать его растения и животные могут только в такой форме. Поэтому биосфера за многие миллионы лет приспособилась обходиться малым количеством азота".

Однако с конца 19 века все заметнее становится влияние деятельности человека на эти процессы. В окружающую среду попадает все больше азотистых соединений: нитраты вносятся в почву в качестве искусственных минеральных удобрений, оксиды выбрасываются в атмосферу при сжигании ископаемых углеводородов, аммиак выделяется стадами коров, свиней, овец и прочих сельскохозяйственных животных.

Первая экспертная оценка

И вот теперь группа из 200 европейских экспертов во главе с Марком Саттоном представила результаты своего 5-летнего исследования, в ходе которого впервые был не только обобщен ущерб, наносимый окружающей среде избытком азота, но и ему была дана материальная оценка. "Мы получили теперь первое общее представление о положении вещей", - говорит руководитель проекта. Правда, некоторое удивление вызывает очень широкий диапазон в материальной оценке ущерба - по мнению Марка Саттона и его коллег, в Европе ущерб составляет от 70 до 320 миллиардов евро в год.

Ученый поясняет: "Это связано, прежде всего, с тем, что до сих пор не вполне понятно, как соотносить экологические факторы с экономическими. Очень трудно предложить денежный эквивалент, например, исчезновению какого-то вида растений или уменьшению продолжительности жизни вследствие загрязнения воздуха. Поэтому названные нами цифры носят очень приблизительный характер, а столь значительный разброс лишний раз это подчеркивает".

Сколько эффектов, столько и методик

Скажем, оценка ущерба, причиняемого здоровью оксидами азота в выхлопных газах, основывается на результатах опроса, в ходе которых респонденты сообщили, сколько они были бы готов заплатить, чтобы предотвратить этот ущерб. Каждый эффект, вызываемый избытком азота, оценивался по своей методике. Несмотря на такую приблизительность результатов, непричастные к этому исследованию специалисты отзываются о нем очень высоко.

В частности, американец Джеймс Геллоуэй (James N. Galloway), профессор Вирджинского университета в Шарлотсвилле, вот уже 30 лет занимающийся азотом, говорит: "Это великолепная работа. Это первое крупное региональное исследование, оценивающее не только биогеохимические аспекты круговорота азота, но и их воздействие на благополучие всего общества. Пусть даже конкретные цифры не вполне точны, важно, что первый шаг в нужном направлении сделан. Кроме того, этот документ и в нынешнем виде может послужить серьезным подспорьем для политиков при принятии решений".

Если бы все европейцы были вегетарианцами

Может показаться странным, что такое исследование не было проведено раньше, однако это объясняется сложностью процессов круговорота азота. Скажем, оксиды азота загрязняют атмосферу и вызывают кислотные дожди. Пролившись на лес, такой дождь служит удобрением для тех или иных растений, нарушая видовое равновесие экосистемы. А попав в водоемы, азот способствует их эвтрофикации, то есть перенасыщению питательными веществами, и, соответственно, повышению биопродуктивности.

Весь этот сложный каскад событий в окружающей среде, связанных с круговоротом азота, открылся исследователям лишь в последние годы. Теперь же они разрабатывают практические рекомендации. Например, оптимизация технологии внесения удобрений поможет сократить их количество на две трети. А еще европейцам следовало бы есть поменьше мяса - ведь при производстве животных белков в окружающую среду попадает гораздо больше азота, чем при производстве такого же количества растительных белков. Если бы вдруг все европейцы стали вегетарианцами, 70 процентов азотистых удобрений оказались бы лишними.

 

Владимир Фрадкин