Llygredd aer: lleihau allyriadau amonia drwy addasu dulliau rheoli da byw

17 Rhagfyr 2020

Dr William Stiles: IBERS, Prifysgol Aberystwyth.

Negeseuon pwysig:

• Mae amonia yn gwneud cyfraniad allweddol i lefelau llygredd aer, oherwydd gall droi’n ddeunydd gronynnol ar ôl cyfuno â llygryddion eraill o amryw o ffynonellau.
• Mae lleihau allyriadau amonia yn cyfyngu ar botensial llygredd aer a’r effaith amgylcheddol ehangach sy’n gysylltiedig â llygredd nitrogen.
• Mae colledion amonia yn cynrychioli colledion deunyddiau gwerthfawr a gynhyrchir ar y fferm. Gall hyn gael effaith andwyol ar effeithlonrwydd busnes y fferm.

Mae llygredd aer yn risg iechyd amgylcheddol o bwys sy’n effeithio ar boblogaethau dynol mewn gwledydd datblygedig a gwledydd sy’n datblygu, fel ei gilydd. Mae gweithgareddau amaethyddol yn cyfrannu at lygredd aer drwy allyrru amonia, sy’n gallu cyfuno â llygryddion eraill sy’n tarddu o amryw o ffynonellau i ddod yn ddeunydd gronynnol mân. Mae deunydd gronynnol yn destun pryder mawr o ran iechyd oherwydd gall dreiddio’n ddwfn i’r ysgyfaint ac achosi pob math o gyflyrau, gan gynnwys salwch resbiradol a chardiofasgwlar a marwolaethau. 

Yng Nghymru, mae 93% o allyriadau amonia yn deillio o weithgareddau amaethyddol. Mae lleihau faint o amonia sy’n cael ei allyrru o ffynonellau amaethyddol yn gam angenrheidiol felly i leihau lefelau llygredd aer yn genedlaethol. Yn ogystal â hyn, gall llygredd amonia gael effaith amgylcheddol sylweddol, a gall arwain at leihau bioamrywiaeth, ewtroffigedd, asidiaid pridd ac ecosystemau dyfrol.

Mae colli amonia hefyd yn golygu colli deunydd gwerthfawr o fusnes y fferm. Mae unrhyw nitrogen (N) sy’n cael ei allyrru i’r amgylchedd yn N nad yw’n cael ei ddefnyddio gan blanhigion neu anifeiliaid. Felly, gall addasu dulliau rheoli busnes y fferm i leihau colledion amonia fod yn fuddiol i iechyd a lles pobl, gan leihau’r effaith amgylcheddol, a gwella effeithlonrwydd busnes y fferm.

Rheoli ffermydd i leihau allyriadau amonia

Mae allyriadau amonia o weithgareddau amaethyddol yn cael eu cysylltu’n bennaf â chynhyrchu da byw a rheoli gwrtaith. Mae’n bosibl addasu dulliau rheoli fferm i leihau’r posibilrwydd o allyrru amonia, ac mae’r camau hyn yn amrywio o ran eu heffeithlonrwydd gan ddod â budd cymedrol neu ostyngiadau sylweddol.  

Bydd graddfa’r effeithlonrwydd yn aml yn gysylltiedig â maint yr ymyriad. Mewn egwyddor, mae’n bosibl atal yr holl allyriadau amonia o weithgareddau’r fferm os yw’r buddsoddiad angenrheidiol yn cael ei wneud o ran y dechnoleg neu’r seilwaith priodol. Ond gall buddsoddiad o’r fath fod yn sylweddol a heb gymorth ariannol derbynnir y gall hyn fod yn her i sawl math o fusnes fferm. Eto i gyd, mae rhai ymyriadau yn gofyn am gyflwyno newid bach iawn i ddulliau rheoli, ac er eu bod yn arwain at enillion bychan yn unig, mae unrhyw ostyngiad mewn cyfraddau allyrru yn cyfrannu at fudd net cyffredinol.  Felly, hyd yn oed yn achos busnes fferm lle nad yw’n bosibl gwneud buddsoddiad mawr, gall gwelliannau bach i ddulliau rheoli presennol fod o gymorth i gyflawni nodau lleihau allyriadau.

Y prif feysydd o ran gweithgarwch amaethyddol lle gellir rhoi strategaethau ar waith i leihau allyriadau amonia yw porthiant da byw, adeiladau anifeiliaid, chwalu tail, storio tail, a’r defnydd o wrtaith anorganig. Mae’r opsiynau ar gyfer rheoli’r meysydd hyn wedi’u trafod isod.

Porthiant da byw

Bydd faint o N  sy’n bresennol mewn porthiant anifeiliaid yn effeithio ar faint o N a gaiff ei ysgarthu mewn carthion ac wrin. Os bydd gormodedd o N mewn porthiant, mwy nag y gall yr anifail ei ddefnyddio, yna bydd hyn yn arwain at lefelau uchel o  N yn yr ysgarthion, a gall hyn arwain at gynnydd mewn allyriadau amonia.

Mae lleihau faint o brotein sydd yn neiet da byw yn strategaeth effeithiol i leihau allyriadau. Gall hyn hefyd effeithio ar gyfraddau allyriadau mewn nifer o feysydd gweithgaredd cysylltiedig, gan gynnwys adeiladau anifeiliaid, storio tail, a defnyddio tail ar y tir. Gall hyn olygu  gostyngiad o 5 - 15%  mewn allyriadau am bob 1% o ostyngiad yng nghynnwys  protein y porthiant. Yn achos gwartheg llaeth a chig eidion, dylai lefelau protein crai mewn deunydd sych gael eu cyfyngu i tua 16% a 12% yn y drefn honno, er mwyn gostwng yr allyriadau N.

Mae anghenion maeth da byw hefyd yn mynd yn llai wrth i’r anifail heneiddio a magu pwysau. Mae gwella manwl gywirdeb cymeriant porthiant drwy borthi fesul cam yn golygu bod modd alinio cyfanswm y protein crai yn y deiet â chyfraddau defnydd protein yr anifeiliaid, gan leihau unrhyw brotein di-angen sy’n cael ei fwyta. At hyn, mae buddion eilaidd lleihau lefelau protein mewn porthiant yn cynnwys lleihad yn allyriadau ocsidau nitrogen, nwy tŷ gwydr allweddol, a defnydd mwy effeithlon o N gan yr anifail, sydd oll o fudd i amcanion rheoli cyffredinol y fferm.

Gellir trin y deiet hefyd drwy ddefnyddio ychwanegion porthiant i leihau allyriadau. Er enghraifft, dangoswyd bod  cynnwys atalydd wreas yn y porthiant yn lleihau allyriadau amonia hyd at 50.9%. Gall cynnwys deunyddiau eraill fel tanninau a saponinau, alwm hylifol, a grawn sych o ddistyllwyr india-corn hydawdd (DDGS) hefyd fod yn fuddiol (gostyngiad o tua 45%), ond dylid rhoi rhagor o ystyriaeth i’r math o ychwanegyn, y dos, a’r math o anifail a’r fferm cyn eu defnyddio.

Adeiladau anifeiliaid - lloriau

Mae tail ac wrin da byw yn allyrru amonia pan fyddant yn dod i gysylltiad â’r aer. Mae strategaethau i leihau anweddolrwydd amonia mewn adeiladau anifeiliaid yn canolbwyntio ar leihau arwynebedd yr ardal o ysgarthion sy’n dod i gysylltiad â’r aer a chynyddu cyflymder ac effeithlonrwydd dulliau cludo’r ysgarthion i storfeydd diogel.

Mae lloriau delltog neu loriau â sianeli ffo yn golygu bod modd cludo’r carthion i’r storfeydd. Mae lloriau rhydyllog, neu loriau lle gall tail ac wrin basio i’r systemau storio yn cynhyrchu llawer llai o amonia na lloriau solet. Mae hyn yn digwydd gan fod y deunyddiau yn cael eu storio mewn pydewau o dan y llawr lle bydd llai o lif aer ar draws yr arwynebau, ac mae hyn yn cael effaith gadarnhaol ar allyriadau. Ar y llaw arall, mae systemau lloriau solet yn galluogi wrin a charthion i gymysgu a sefyll yn llonydd. Mae gwahanu wrin a charthion yn bwysig hefyd gan fod hyn yn lleihau ar ryngweithiad wreas, y mae llawer iawn ohono mewn carthion, ag wrin wrea-N, gan gyfyngu ar gyfradd hydrolosis wrea ac felly ar y gyfradd allyrru. Lle mae ysgarthion yn aros yn yr unfan, fel ar loriau solet, gall tymheredd yr adeilad hefyd chwarae rhan arwyddocaol gan fod gwres yn ffactor cymedroli wrth anweddu amonia. Mae gweithgarwch wreas ar ei uchaf ar 60^oC, ac yn gostwng wrth i’r tymheredd ostwng. Felly, bydd tymereddau uwch yn arwain at gyfraddau allyrru uwch.

Mewn sefyllfaoedd lle nad oes modd osgoi lloriau solet, yna mae’n bosibl gall defnyddio deunydd gwasarn fel gwellt leihau allyriadau. Mae gwellt yn lleihau allbwn amonia drwy gynnig rhwystr ffisegol rhwng yr wrin a’r aer, ac mae’n arafu symudiad microbau. Bydd ychwanegu rhagor o wellt i roi mwy o drwch o wasarn, yn enwedig yn y mannau mwyaf gwlyb/budr, yn gwella effaith hyn ymhellach hefyd. Dylid cymryd gofal wrth ddefnyddio gwasarn fodd bynnag, oherwydd gallai gormod ohono achosi i dymheredd y gwasarn godi gan arwain at effaith wrthgynhyrchiol. Gall hyn hefyd leihau allyriadau wrth storio a chwalu tail ar y tir gan fod tail solet sy’n cynnwys gwasarn yn cynhyrchu llai o allyriadau na slyri. Ond gall y dull a ddefnyddir i roi tail ar y tir effeithio ar hyn, ac er bod hyn yn wir am systemau chwalu tail ar yr arwyneb, mae chwistrelliad uniongyrchol neu dechnegau allyriadau isel eraill o roi tail ar y tir yn gofyn am slyri. Mewn amgylchiadau o’r fath, gall system slyri heb wasarn gynnig y potensial gorau yn gyffredinol. Mae’r ffactor hwn yn amlygu’r angen i ystyried pob strategaeth yng nghyd-destun rheolaeth ehangach y fferm, gan fod llawer o ryng-gysylltiad rhwng yr ardaloedd allyrru gwahanol. Oherwydd hyn, mae angen strategaeth ‘fferm gyfan’.

Lle bydd gwasarn yn cael ei ddefnyddio, gall y dewis o ddeunyddiau ddylanwadu ar gyfraddau allyriadau hefyd. Mae priodweddau ffisegol deunyddiau gwasarn (h.y. potensial amsugno) yn allweddol i bennu ei effeithlonrwydd. Mewn astudiaeth a oedd yn ystyried dylanwad mathau gwahanol o wasarn (gwellt gwenith wedi’i dorri, tywod, naddion pinwydd, papurau newydd wedi’u torri, coesynnau corn wedi’u torri, a thail solet wedi’i ailgylchu) gwelwyd mai’r lleiaf amsugnol (tywod, naddion pinwydd) oedd yn allyrru’r lleiaf o amonia. Priodolwyd yr effaith hon i ddwysedd y gwasarn, oherwydd unwaith y byddai’r wrin wedi mynd drwy’r haen o wasarn, roedd yn gallu cronni islaw heb ddod i gysylltiad â’r llif aer, gan gyfyngu ar y rhyngweithio atmosfferig ac felly hefyd ar yr allyriadau.

Yn olaf, mae gadael i anifeiliaid dreulio mwy o amser yn yr awyr agored hefyd yn lleihau’r potensial i gynhyrchu allyriadau o adeiladau anifeiliaid, gan fod wrin sy’n cael ei ysgarthu mewn caeau yn cael ei gynnwys a’i amsugno yn y pridd yn gyflym, gan leihau’r posibilrwydd o anweddiad.

Adeiladau anifeiliaid – seilwaith

Mewn adeiladau anifeiliaid sy’n defnyddio dulliau awyru â grym, gall defnyddio seilwaith fel golchwyr aer helpu i gipio amonia o’r aer, cyn iddo gael ei ryddhau i’r amgylchedd. Nid yw seilwaith o’r fath yn arferol mewn systemau gwartheg neu ddefaid yn y DU ar hyn o bryd, gan fod y rhain fel arfer yn cael eu hawyru’n fwy naturiol, ond maent yn fwy cyffredin mewn unedau moch neu ddofednod diogelwch uchel. Eto i gyd, gallai’r rhain gael eu defnyddio petai’r angen i leihau allbwn amonia yn ddigon difrifol i gyfiawnhau’r buddsoddiad.

Mae golchwyr aer yn defnyddio pob math o dechnegau i gipio amonia. Mae dulliau cyffredin yn defnyddio golchwr asid neu bioddiferu. Mae golchwr asid yn defnyddio asid sylffwrig  (H₂SO₄) i gipio amonia (NH₃) drwy gyfuniad, i gynhyrchu amoniwm sylffad ((NH₄)₂SO₄). Yna gall y deunydd hwn gael ei ddefnyddio wedi hynny (mewn amgylchiadau priodol) fel gwrtaith. Mae bioddiferu, sydd hefyd yn cael ei alw’n bio-olchi, yn defnyddio nitreiddiad a/neu ddadnitreiddiad fel y broses gipio. Mae hyn yn dynwared prosesau cylchred N naturiol o drosi NH₃ yn nitrid (NO₂), ac yna’n nitrad (NO₃), gyda cham dadnitreiddiad dilynol i drosi NO₂ ac NO₃ yn nitrogen anadweithiol (N₂). Mae gan bob un o’r technolegau golchi fanteision o ran deunydd gwastraff ac effaith amgylcheddol, ond golchi asid yw’r dull mwyaf effeithiol i sicrhau arbedion effeithlonrwydd (hyd at 100%). 

Yn gyffredinol, efallai bydd adeiladau rheoledig yn dod yn bwysicach mewn rhai sefyllfaoedd cynhyrchu, gan fod rheolaeth dros yr amgylchedd mewnol yn golygu bod modd gweithredu dull rheoli effeithiol i fynd i’r afael â heriau allyriadau amonia, yn ogystal â nwyon eraill gan gynnwys methan. Mae sefyllfaoedd rheoledig yn golygu bod modd rheoli tymheredd adeiladau, a defnyddio technoleg i wella ffactorau allweddol, fel rheoli slyri yn well. Ymhellach, gallai systemau adeiladau rheoledig gael eu cysylltu â thechnoleg fel treuliad micro-anaerobig, a allai olygu bod modd defnyddio rhai o ddulliau’r economi gylchol.

Crynodeb

Mae allyriadau amonia o weithgareddau amaethyddol yng Nghymru yn cyfrannu at lygredd aer, sy’n cael effaith negyddol ar iechyd a lles pobl yn genedlaethol. Yn ogystal, gall llygredd amonia gael effaith sylweddol ar yr amgylchedd, gan effeithio ar swyddogaethau ecosystemau drwy ffactorau fel ewtroffigedd ac asidiad.

Mae lleihau’r potensial i allyrru amonia yn gam hanfodol felly. Gellir cyflawni hyn drwy newid porthiant anifeiliaid, yn benodol drwy leihau lefelau protein deietegol, a thrwy addasu adeiladau anifeiliaid i wella dulliau rheoli gwastraff anifeiliaid. Gellir lleihau allyriadau hefyd drwy wella dulliau rheoli tail a strategaethau ar gyfer defnyddio tail ar y tir. Bydd y ffactorau hyn yn cael eu trafod mewn erthygl dechnegol gysylltiedig: Llygredd aer: lleihau allyriadau amonia drwy addasu technegau storio gwrtaith a’r dulliau o’i ddefnyddio ar y tir.

Mae’r dulliau a drafodir uchod yn amrywiol, ac yn amrywio o wneud addasiadau bach i ddulliau rheoli presennol i ymyriadau technolegol ar raddfa fawr. Er y gall rhai ymyriadau gael eu ystyried y tu hwnt i gyrraedd rhai ffermydd bach, mae gan bob fferm y capasiti i addasu ei dulliau rheoli mewn ffordd fach o leiaf. Mae’n bwysig cydnabod hyn, gan y bydd pob gostyngiad yng nghyfraddau allyriadau amonia yn cael dylanwad cadarnhaol ar lefelau llygredd aer yn genedlaethol a bydd hyn o ganlyniad yn gwella ansawdd bywyd pobl Cymru.

Cliciwch yma i weld fersiwn PDF o'r erthygl hon.