Il ciclo globale dell'azoto: impatti su salute umana e ambiente

L'azoto è pietra angolare di strutture come amminoacidi, DNA e RNA, rendendolo centrale per l'esistenza della vita. Il ciclo globale dell'azoto comprende il percorso dell'azoto attraverso le sfere e le sue interazioni con l'ambiente: da aria e acqua a suolo e microbi, a piante e animali, all'uomo. L'uomo contribuisce in modo pronunciato a un ciclo dell'azoto ora fuori sincrono, subendo il contraccolpo mentre aria e acqua si contaminano.

Contributo umano al ciclo dell'azoto

Con l'elaborato processo Haber-Bosch, fu possibile imitare la natura convertendo azoto in ammoniaca per fertilizzanti, gran parte dei quali finisce in falda. Questo processo da solo aggiunge ~80 megatonnellate di azoto/anno al ciclo globale. La principale fonte energetica umana restano i combustibili fossili, che rilasciano >20 megatonnellate/anno di composti azotati (es. protossido di azoto) in atmosfera come gas serra.

Azoto nell'acqua

Lo standard OMS per nitrati in acqua potabile (45 mg/L) è generalmente superato; anche negli USA, fino al 20% delle acque sotterranee è contaminato da fertilizzanti e allevamenti. I nitrati sono potenzialmente cancerogeni; livelli sotto lo standard OMS sono associati a tumori (linfoma non-Hodgkin, vescica, ovaie). Collegati ad altre patologie riproduttive, in particolare metaemoglobinemia (sindrome del bambino blu), spesso misdiagnosticata.

Azoto nell'aria

Ossidi di azoto nocivi nella bassa atmosfera contribuiscono alla formazione di ozono, che riveste i polmoni causando patologie respiratorie (asma, malattia reattiva delle vie aeree). L'inalazione di azoto reattivo è imputata a diverse cardiopatie, tumori e suscettibilità a rinovirus. Esposizione cronica ad alti livelli può essere fatale: ~2 milioni di morti/anno nei paesi in via di sviluppo per inquinamento atmosferico da azoto.

Impatto indiretto

Composti azotati in aria e acqua si trasferiscono a ecosistemi terrestri e acquatici. Effetti a catena su malattie umane: malaria e virus West Nile (ciclo vitale zanzare influenzato da azoto). Molluschi che si nutrono di alghe nocive proliferanti per eccesso azoto → intossicazioni alimentari, disturbi neurologici/paralitici. Batteri del colera collegati ad aumento azoto.