Zelfs bij extreem lage concentraties wordt het aquatisch leven door ammoniak geschaad. Ammoniak komt van nature voor in het milieu. Een kleine hoeveelheid ammoniak ontstaat bij blikseminslag en bereikt de aarde bij regenval. Maar de meeste ammoniak wordt geproduceerd door bacteriën in water en bodem als eindproduct van de afbraak van plantaardig en dierlijk afval. Het wordt in betrekkelijk lage niet-giftige concentraties aangetroffen in bodem, lucht en water en vormt een bron van stikstof voor planten.In bodem en water ondergaat ammoniak een groot aantal complexe biochemische transformaties. Deze omzettingen vormen wat algemeen bekend staat als de stikstofcyclus. Voor een meer diepgaande bespreking van de stikstofcyclus, zie verwante links.
Ammoniak in water
Water reageert met ammoniak en vormt ammonium- en hydroxide-ionen. Ammoniak wordt vaak aangeduid als “gebonden ammoniak”. Ammoniak is giftig voor in het water levende organismen, maar ammonium is niet giftig. In het water bestaat een evenwicht tussen het giftige ammoniak en het niet-giftige ammonium. Het evenwicht verschuift heen en weer afhankelijk van bestaande of geïntroduceerde veranderingen in het milieu
Het dynamische evenwicht tussen NH3 en NH4+ wordt beïnvloed door de watertemperatuur en de pH (zuurgraad). Bij een pH van zes is de verhouding tussen ammoniak en ammonium 1 op 3000, maar deze verhouding daalt tot 1 op 30 wanneer de pH stijgt tot acht (minder zuur wordt). Warm water zal meer giftige ammoniak bevatten dan koeler water. Bij het nemen van watermonsters voor ammoniakanalyse moeten zowel de temperatuur als de pH van het oppervlaktewater worden gemeten op hetzelfde moment dat de watermonsters worden genomen. (Zie Ammoniak, pH & Temperatuurcalculator)
Als ammoniak rechtstreeks in oppervlaktewater wordt gemorst of als water dat door een brandweer wordt gebruikt om een ammoniakdampwolk af te blazen, in het oppervlaktewater terechtkomt, kan het aquatisch leven schade oplopen. Zelfs in een concentratie van 0,02 mg/L (48 uur LC50) is gebonden ammoniak dodelijk voor sommige gevoelige zoetwatervissen. Dat komt neer op ongeveer een half kopje gebonden ammoniak in een miljoen liter water. Ammoniak is ook zeer giftig voor ongewervelde zoetwaterdieren, met een 48-uurs LC50 van 0,66 mg/L voor Daphnia magna. Ook hier geldt dat water dat met ammoniak is verontreinigd, niet in stormafvoeren, rivieren, afwateringssloten, wetlands of meren mag terechtkomen.
Ammoniak in lucht en bodem
Na het vrijkomen van ammoniak zullen de dampen oplossen en met het vocht in de lucht ammonium vormen, dat uiteindelijk bij regenval op aarde terechtkomt. Ammonium bindt zich dan snel aan het negatief geladen organisch materiaal in de bodem en aan bodemklei. Ammonium hoopt zich zelden op in de bodem omdat bacteriën het ammonium dat niet door plantenwortels wordt opgenomen, snel omzetten in nitraten (nitrificatie). Nitraten kunnen ook door wortels worden geabsorbeerd of via het bodemprofiel uitlogen. Aangezien ammonium aan de bodem gebonden is, zal de verontreiniging, tenzij de bodem door regen wordt weggespoeld, waarschijnlijk horizontaal blijven zitten, maar verticaal als nitraten door de wortelzone uitspoelen.
Als de brandweer een ammoniakdampwolk gedurende langere tijd met water onderdrukt, kan het opgebrachte water de bodem verontreinigen. In dat geval kan het nodig zijn de bodem op de een of andere manier te saneren om nadelige milieueffecten te voorkomen.
Ammonia Affecting Plants
Planten, bomen en gewassen bestaan voor het grootste deel uit water. Als er veel ammoniak vrijkomt, verbrandt de damp waarschijnlijk de bladeren van vegetatie in de nabijheid van de wind. Ammoniak onttrekt water aan de bladeren, maar heeft geen invloed op de wortels, zodat beschadigde planten zich waarschijnlijk volledig zullen herstellen, hoewel aangetaste gewassen opbrengstverlies kunnen lijden.
Ammoniak van invloed op vee
Wees u ervan bewust dat ammoniakdampen giftig zijn voor vee. Melkvee-, varkens- en pluimveeproducenten die in de nabijheid of benedenwinds van een (mogelijke) ammoniakuitstoot werken, moeten worden gewaarschuwd zodat zij passende maatregelen kunnen nemen.
De stikstofcyclus in de bodem uit The Ohio State University Extension Fact Sheet AEX-463-96
