Was ist Ammoniak?

Ammoniak (NH₃) ist ein ätzendes, farbloses Gas mit einem charakteristischen, stechenden Geruch. Ammoniak kommt in der Natur häufig vor, kann aber auch unter hohem Druck als Flüssigkeit gespeichert werden und ist leicht in Wasser löslich. Ammoniak lagert sich in feuchter und trockener Form auf Böden, Pflanzen und Wasser ab.

Chemisch gesehen ist Ammoniak NH₃ wenn es nicht ionisiert ist, und NH₄₊ wenn es ionisiert ist.

Ammoniak ist ein Luftschadstoff und ein sekundärer Feinstaubvorläufer. Es verbindet sich mit anderen Verbindungen in der Atmosphäre wie Salpeter- und Sulfatsäure und bildet Ammoniumsalze, eine schädliche Form von Feinstaub.¹

Woher kommt es?

Ammoniak stammt sowohl aus natürlichen als auch aus künstlichen Quellen. Zu den natürlichen Quellen gehören:

• verrottendes organisches Material
• menschliche und tierische Abfälle

Zu den vom Menschen verursachten Quellen von Ammoniak gehören:

• Düngemittelherstellung
• industrielle Prozesse
• Mülldeponien

Die Landwirtschaft verursacht durch tierische Abfälle und die Herstellung und Verwendung von Düngemitteln einen großen Teil der Ammoniakbelastung. Der größte Teil des Ammoniaks in der Luft stammt von Düngemitteln, von denen ein Teil von landwirtschaftlichen Betrieben im Landesinneren in die nahe gelegenen Städte getragen wird.

In einer 2017 in Geophysical Research Letters veröffentlichten Veröffentlichung wurden zahlreiche atmosphärische Ammoniak-Hotspots identifiziert, die durch Landwirtschaft und Tierhaltung entstehen. ² Zu den am stärksten belasteten Hotspots gehören:

• Der Mittlere Westen der USA
• Mitteleuropa
• Westeuropa
• Zentralafrika
• Westafrika
• Sibirien
• Zentralasien
• Ostasien
• Südasien
• Südostasien

Die Ursachen für Ammoniak-Hotspots können je nach Region unterschiedlich sein. Im Mittleren Westen der USA ist NH₃ Produktion auf steigende Temperaturen und verbesserte Vorschriften für Schwefeldioxid (SO₂) und Stickoxide zurückzuführen sein, die durch die Bemühungen zur Reduzierung des sauren Regens entstanden sind.

In Südasien werden die Ammoniakwerte in der Atmosphäre häufig durch den Anstieg der SO₂ und Stickstoffoxiden überlagert.

Wofür wird Ammoniak verwendet?

Ammoniak ist nicht nur ein Schadstoff, sondern auch ein wichtiger stickstoffhaltiger Nährstoff, der bei der Zersetzung von Pflanzen und Tieren entsteht und von Tieren ausgeschieden wird. Ammoniak kann dann in Nitrit (NO₂) und Nitrat (NO₃) umgewandelt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist Ammoniak in einen Nährstoff für Pflanzen umgewandelt worden.

Aufgrund der stickstoffhaltigen Eigenschaften von Ammoniak werden 90 Prozent des kommerziell hergestellten Ammoniaks als Düngemittel verwendet. Ammoniak kann auch als solches oder als Bestandteil von Haushaltsreinigungsmitteln verwendet werden, wo es Pflanzenöl- und Tierfettflecken wirksam entfernt.

Weitere kommerzielle Verwendungszwecke für Ammoniak sind: ³

• Kunststoffe
• Gewebe
• Pharmazeutika
• Farbstoffe
• Pestizide
• Sprengstoffherstellung
• Stickstoff-Stabilisator
• Wasseraufbereitung
• Kältemittel in Klimaanlagen

Wie wirkt sich Ammoniak auf die menschliche Gesundheit aus?

Die Exposition gegenüber hohen Konzentrationen von Ammoniak in der Umwelt kann zu Reizungen der Augen, der Nase und des Rachens sowie der Haut führen.

Zu den langfristigen gesundheitlichen Problemen im Zusammenhang mit Ammoniakexposition gehören:

• schwere Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System und die Atemwege
• verminderte Lungenfunktion
• Verschlimmerung von Asthma
• vorzeitiger Tod

Im August 2020 starben 78 Menschen bei einer Explosion von Ammoniumnitrat in Beirut, Libanon. Ein Lager, in dem Ammoniumnitrat in kleinen Düngemittelkügelchen gelagert war, explodierte in der Nähe des Frachthafens, während in der Nähe ein Großfeuer brannte. Es ist zwar nicht sicher, dass das Feuer die Explosion verursacht hat, aber die Intensität des nahen Feuers könnte die Explosion ausgelöst haben.⁴

Ammoniak trägt auch zur Bildung von schädlichem PM2,5 bei. Laut einem 2011 im Journal of Dairy Science veröffentlichten technischen Hinweis kann Ammoniak durch chemische Reaktionen mit Schwefel- und Salpetersäure Partikel in der Atmosphäre bilden. ⁵ Ammoniak aus der Viehhaltung allein kann je nach Region und Jahreszeit durchschnittlich 5 bis 20 Prozent der PM2,5-Belastung der Atmosphäre in den Vereinigten Staaten ausmachen.

Schwerwiegende Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit PM2,5, kurzfristige Auswirkungen, wie z. B.:

• Brennen der Nase, des Rachens und der Atemwege
• Müdigkeit
• Husten
• Reizung von Nase und Rachen⁶

Welche Auswirkungen hat Ammoniak auf die Umwelt?

Ammoniak kann zu den umweltschädlichen Prozessen der Bodenversauerung und Eutrophierung von Gewässern beitragen. Ammoniak- und Stickstoffablagerungen aus Ammoniakemissionen schaden der biologischen Vielfalt, da sie Arten, die an ein nährstoffreiches Wachstum angepasst sind, dazu veranlassen, andere Arten zu verdrängen. Dies kann zum Aussterben von Arten und zur Veränderung von Lebensräumen führen.⁷

Flechten und Moose in Feuchtgebieten können schon durch eine geringe Ammoniakbelastung geschädigt werden, und auch Wiesen und Wälder sind gefährdet.

Ammoniak in den Auspuffrohren von Fahrzeugen trägt in Verbindung mit Stickstoff- und Schwefelverbindungen zum Smog in Großstädten bei. In einer 2017 in der Zeitschrift Environmental Science and Technology veröffentlichten Studie wurde festgestellt, dass die städtischen Fahrzeugemissionen in den amerikanischen Städten Denver, Houstonund Philadelphia und in den chinesischen Städten Baoding, Pekingund Shijiazhuang trugen in diesen Städten am meisten zum lokalen Smog bei.⁸

Ammoniak wird zusammen mit Stickoxiden emittiert und bildet braun gefärbtes Ammoniumnitrat. Obwohl landwirtschaftliche Betriebe eine wichtige Quelle für Ammoniakemissionen sind, kann Smog in Städten wie Salt Lake City und den in der Studie untersuchten Städten selbst im Winter problematisch sein, wenn der Düngemitteleinsatz viel geringer ist als während der landwirtschaftlichen Hochsaison. Drei Viertel der PM2,5-Partikel, die im Winter 2017 in Salt Lake City in der Luft gefunden wurden, waren Ammoniaknitrat.⁹

Was kann ich gegen Ammoniak in meiner Umgebung tun?

Menschen sind regelmäßig natürlich vorkommendem Ammoniak ausgesetzt, das in der Luft, im Boden und im Wasser vorkommt. Es ist regelmäßig im Regenwasser zu finden. In der Nähe von Sondermülldeponien kann Ammoniak in gefährlichen Mengen an Bodenpartikel gebunden, in Gewässern und als Gas in der Luft vorkommen. Obwohl Ammoniak in der Umwelt nicht lange haltbar ist, kann es bis zu einer Woche in der Luft verweilen.¹⁰

Ammoniak ist aufgrund seines starken Geruchs leicht zu riechen. Die Menschen assoziieren den Geruch oft mit Haushaltsreinigern wie Fensterreinigern und Fußbodenwachsen.

Luftgetragenes Ammoniak und Ammoniakverbindungen können mit Luftreinigern, die speziell für das Filtern von luftgetragenem Ammoniak entwickelt wurden, aus Räumen herausgefiltert werden, z. B. mit dem GC AM.

Welche anderen Luftschadstoffe beeinträchtigen Ihre Luftqualität?

Es gibt viele Schadstoffe, die überwacht werden können um das Verständnis für bestimmte Luftqualitätsprobleme zu verbessern, darunter:

• Asbest
• Benzol
• Schwarzer Kohlenstoff
• Kohlendioxid
• Kohlenmonoxid
• Blei
• Stickstoffdioxid
• Ozon
• PM10
• PM2,5
• Schwefeldioxid
• flüchtige organische Verbindungen (VOCs)

Der Clean Air Act regelt sechs Kriterien für Luftschadstoffe in den Vereinigten Staaten:¹¹

• Kohlenmonoxid
• Blei
• Stickoxide
• bodennahes Ozon
• Feinstaub
• Schwefeldioxide

Auch wenn die Luftqualität durch Vorschriften verbessert wurde, haben die Städte der Welt mit den menschlichen und finanziellen Kosten der Luftverschmutzung zu kämpfen. Sehen Sie sich unser Kosten der Luftverschmutzung und erfahren Sie, wie saubere Luft dazu beitragen kann, Gesundheit und Leben zu schützen und gleichzeitig die Schäden für die Weltwirtschaft zu verringern.