lovesouthernsocial.com

Nitrous oxide, na ibinubuga ng malaking dami ng sektor ng agrikultura, ay sumisira din sa ozone layer

Larawan-Rabe na larawan ni Pixabay

Ang nitrous oxide ay isang walang kulay, hindi nasusunog na gas sa temperatura ng silid at karaniwang kilala bilang laughing gas o nitro (NOS). Ang Nitrous oxide ay isang gas na natural na ginawa sa kapaligiran at mahalaga para sa balanse ng klima, gayunpaman, maaari din itong gawin sa industriya para sa ilang mga aplikasyon. Ang nitrogen ay isa sa pinakamahalagang atomo para sa terrestrial na buhay at naroroon sa ilang molekular na istruktura. Ang elementong nitrogen (N) ay isa ring napakahalagang bahagi ng atmospera at mga natural na cycle tulad ng nitrogen cycle.

Nitrous oxide (N2O)

Nabuo ng dalawang nitrogen atoms at isang oxygen, nitrous oxide, ginagamit ito ng industriya bilang:

• Oxidizing agent sa mga rocket engine;
• Optimizer sa pagsunog ng gasolina sa mga makina (nitro);
• Aerosol propellant;
• Anesthetic (pangunahin sa dental field, na kilala bilang laughing gas).

Sa kalikasan, ang nitrogen na naroroon sa atmospera ay nakukuha ng mga halaman at na-convert sa ammonia, na idedeposito sa lupa at sa kalaunan ay gagamitin ng mga halaman. Ang prosesong ito ay tinatawag na nitrogen fixation. Ang ammonia na idineposito sa lupa ay maaaring sumailalim sa mga proseso ng nitrification, na nagreresulta sa mga nitrates. Ang mga microorganism na naroroon sa lupa ay maaaring baguhin ang mga nakadepositong nitrates na ito sa gaseous nitrogen (N2) at nitrous oxide (N2O), sa pamamagitan ng proseso ng denitrification, kaya inilalabas ang mga ito sa atmospera.

Mga greenhouse gas

Ang mga sumusunod ay itinuturing na mga gas na may pinakamalaking kontribusyon sa pagtaas ng greenhouse effect:

• Carbon dioxide (CO2);
• Singaw ng tubig (H2Ov);
• Mitein (CH4);
• Nitrous oxide (N2O);
• Mga CFC (CFxCly).

Marami ang sinasabi tungkol sa CO2 dahil sa mataas na konsentrasyon nito sa atmospera at ang mas malaking epekto nito sa global warming, ngunit ang paglabas ng iba pang mga gas na nakalista ay lubhang nakababahala. Ang konsentrasyon ng nitrous oxide sa atmospera ay lalong nababahala, na gumagawa ng mga kinakailangang aksyon upang mabawasan ang mga emisyon nito.

Mga epekto ng labis na nitrous oxide sa kapaligiran

Tulad ng lahat ng bagay sa kalikasan, ang labis ng isang bagay ay maaaring baguhin ang balanse at katatagan ng isang sistema, at maging ang planeta sa kabuuan. Ang labis na mga gas, gaya ng mga itinuturing na potensyal na magdulot ng greenhouse effect, ay isang halimbawa ng epekto ng pandaigdigang proporsyon.

Ang industriyalisasyon at ang pagpapangkat ng sibilisasyon sa mga lungsod ay nakabuo ng mga pangangailangan na matugunan sa isang malaking sukat, tulad ng produksyon ng pagkain, na nagtataguyod ng malaking paglago sa agrikultura, lalo na sa produksyon ng butil para sa paggawa ng feed ng hayop (matuto nang higit pa tungkol sa paksang ito sa artikulo: Ang masinsinang pag-aalaga ng hayop para sa pagkonsumo ng karne ay may mga epekto sa kapaligiran at sa kalusugan ng mga mamimili." Sa mga pangangailangang ito natugunan, maraming mga gas ang nagsimulang gumawa at ibinuga sa atmospera sa napakalaking sukat, na nagiging sanhi ng kanilang akumulasyon sa atmospera at nagbabago ng ilang mga terrestrial cycle. , na nakakaapekto rin sa average na temperatura ng planeta. Isa sa mga gas na ito ay nitrous oxide.

Ang nitrous oxide (N2O) ay naroroon sa mas maliit na proporsyon kaysa sa carbon dioxide (CO2), ngunit ang epekto nito ay mas malaki. Ang presensya nito sa troposphere ay hindi gumagalaw, na nag-aambag lamang sa pagsipsip ng thermal energy, gayunpaman, kapag naroroon sa stratosphere, pinapababa nito ang ozone layer. Ang nitrous oxide ay may pag-aari ng pagpapanatili ng init sa atmospera ng halos 300 beses na mas malaki kaysa sa CO2, iyon ay, ang isang molekula ng nitrous oxide ay katumbas ng 300 mga molekula ng CO2 sa atmospera. Ang nitrous oxide ay mayroon ding epekto sa ozone layer, na nag-aambag sa pagkasira nito, at nananatili ito sa atmospera nang mahigit 100 taon bago natural na masira. Tinatayang 5.3 teragrams (Tg) ng nitrous oxide ang ibinubuga ng tao sa isang taon (1 Tg ay katumbas ng 1 bilyong kg).

pinagmumulan ng emisyon

Noong Nobyembre 2013, inilathala ng United Nations Environment Programme (UNEP) ang isang ulat tungkol sa nitrous oxide at ang epekto nito sa klima at ozone layer ng planeta. Ayon sa ulat, ang nitrous oxide ay ang ikatlong gas, na ibinubuga ng mga aktibidad ng tao, na may pinakamalaking kontribusyon sa global warming, at ang gas na may pinakamalaking epekto sa pagkasira ng ozone layer. Batay sa isinagawang pananaliksik, pag-aaral sa konsentrasyon ng mga gas na naroroon sa mga bula ng hangin na nakulong sa mga haligi ng yelo sa mga pole, ginawa ang isang paghahambing sa kasalukuyang konsentrasyon ng CO2 (parts per million - ppm) at N2O (parts per billion - ppb) at ang isang graph ay naka-plot na nagpapakita ng pagtaas ng mga gas na ito sa paglipas ng panahon.

Pinagmulan: Drawing Down N2O / unep.org

Ang isang malaking pagtaas sa mga konsentrasyon ng CO2 at N2O ay makikita pagkatapos ng panahon ng rebolusyong industriyal, mula sa ika-18 siglo pataas. Itinuturo ng ulat ang pangunahing pinagmumulan ng tao ng nitrous oxide emission bilang agrikultura, industriya at fossil fuel, biomass burning, dumi sa alkantarilya at aquaculture, at ang kabuuan ng huling tatlong pinagmumulan ay hindi umabot sa dami ng nitrous oxide emissions mula sa agrikultura.

Pinagmulan: Drawing Down N2O / unep.org

Ang problema ng N2O emission sa bawat sektor

Agrikultura

Ang nitrogen, mahalaga para sa produksyon ng pagkain, ay isang mahalagang elemento para sa mga istrukturang molekular tulad ng mga enzyme, bitamina, amino acid at maging ang DNA. Ang pagdaragdag ng nitrogen sa agrikultura, sa pamamagitan ng mga pataba, ay nagpapabilis at nagpapataas ng ani ng mga pananim, gayunpaman ito ay nagdudulot din ng paglabas ng N2O. Tinatayang humigit-kumulang 1% ng nitrogen na inilapat sa isang lupa ay direktang naglalabas ng N2O. Mukhang mababa ang 1%, ngunit kung iisipin mo ang kabuuang lugar na sinasakop ng agrikultura sa mundo at ang dami ng ginagamit na pataba taun-taon, maaaring hindi ito gaanong kaliit.

Sa mga sektor na karamihang naglalabas ng nitrous oxide, ang agrikultura ang pangunahing responsable sa taunang paglabas: mga 66% ng kabuuang emisyon. Para sa sektor na ito, hindi lamang direktang paglabas ng N2O mula sa paglalagay ng mga pataba ang isinasaalang-alang, kundi pati na rin ang direkta at hindi direktang mga emisyon mula sa proseso ng produksyon ng mga sintetikong pataba, dumi ng hayop, mga hayop na pinalaki sa mga pastulan, leaching at pamamahala ng pataba.

Ang ilang mga hakbang sa paglalagay at paghawak ng mga pataba at pataba ay makakatulong upang mabawasan ang epektong ito:

• Regular na subukan ang mekanismo ng pamamahagi ng pataba/pataba upang matiyak na ang aplikasyon ay tumpak;
• Siguraduhin na ang taong nag-aaplay ng pataba/pataba ay mahusay na sinanay na mag-aplay nang kaunti kung kinakailangan;
• Magsagawa ng pagsusuri sa lupa upang maitatag ang kinakailangang dami ng pataba;
• Subukang gumamit ng mas maraming pataba kaysa sa mga di-organikong pataba;
• Pagpapabuti sa mga diskarte sa paghawak ng pataba.

Ang pananaliksik para sa pagbabawas ng paglabas ng N2O sa pamamagitan ng mga pataba at mahusay na alternatibong paraan ay dapat na isagawa palagi.

Industriya at fossil fuel

Ang nitrous oxide emissions mula sa mga industriya at sasakyan ay nangyayari sa pamamagitan ng dalawang pangunahing paraan. Ang una ay tinatawag na homogenous na reaksyon, na kapag ang mga reactant ng parehong pisikal na estado ay tumutugon, isang halimbawa ay ang pagsunog ng gas na gasolina (gas na may gas). Sa gaseous fuel ay maaaring mayroong pagkakaroon ng nitrogen compounds, na maaaring mabuo sa panahon ng pag-init sa proseso ng pagkasunog. Ang pangalawang daluyan ay nangyayari sa mga heterogenous na reaksyon, kung saan ang isa ay maaaring maging isang gas at ang isa ay isang solid, isang halimbawa ay ang pagsunog ng karbon o ang pagbuo ng N2O sa mga catalyst ng sasakyan.

Ang mga eroplano, magaan at mabibigat na sasakyan ay ang pangunahing pinagmumulan ng nitrous oxide emission, kahit na hindi masyadong nauugnay ang mga ito kumpara sa CO2 emission na ibinibigay nila - hindi ito dahilan para hindi ito maging isang nakababahala na katotohanan.

Sa industriya, ang dalawang pangunahing pinagmumulan ng nitrous oxide emission ay sa paggawa ng nitric acid (HNO3) at adipic acid. Ang nitric acid ay itinuturing na isang pangunahing sangkap para sa paggawa ng mga pataba, para sa paggawa ng adipic acid, mga pampasabog at gayundin para sa pagproseso ng mga ferrous na metal. Mahigit sa 80% ng lahat ng nitric acid na ginawa sa mundo ay napupunta sa produksyon ng ammonium nitrate at calcium ammonium nitrate double salt - 3/4 ng ammonium nitrate ay bumalik sa produksyon ng mga fertilizers. Sa panahon ng synthesis ng HNO3, ang N2O ay maaaring mabuo bilang isang maliit na produkto ng reaksyon (mga 5 g ng N2O para sa bawat 1 kg ng HNO3 na ginawa).

Ang produksyon ng adipic acid (C6H10O4) ay ang pangalawang pinakamalaking pinagmumulan ng nitrous oxide emission sa sektor ng industriya. Ang karamihan ng adipic acid na ginawa ay nakalaan para sa paggawa ng nylon, at ginagamit din sa paggawa ng mga carpet, damit, gulong, tina at insecticides.

Available na ngayon ang mga teknolohiya para sa pagpapababa ng N2O emission sa produksyon ng adipic acid, bumababa ng humigit-kumulang 90% ng emission, at humigit-kumulang 70% ng mga industriya ng produksyon ng adipic acid ang gumagamit ng mga teknolohiyang ito.

pagsunog ng biomass

Ang biomass burning ay nangangahulugan ng pagsunog ng anumang materyal na pinagmulan ng halaman o hayop para sa produksyon ng enerhiya. Sa madaling salita, ang biomass burning ay tumutukoy sa natural na pagkasunog, o sa pamamagitan ng mga sanhi ng tao, pangunahin sa mga kagubatan/kahoy at maging sa uling.

Ang average na halaga ng N2O na ibinubuga ng biomass burning ay mahirap sukatin, dahil ito ay nakasalalay nang malaki sa komposisyon ng materyal na sinusunog, ngunit ito ay tinatantya na ito ang ikatlong pinakamalaking pinagmumulan ng nitrous oxide emission. Karamihan sa mga sunog sa kagubatan ay sanhi ng mga natural na salik tulad ng kidlat, ngunit ang pagkilos ng tao ay medyo nakakabahala. Ang pagsunog ng mga kagubatan upang isulong ang agrikultura at mga hayop ay kabilang sa mga pinakamalaking alalahanin tungkol sa pagsunog ng mga kagubatan, natural na mga halaman o kahit na mga nalalabi sa pananim, dahil ang apoy ay isang mura at madaling paraan upang linisin ang mga lugar.

Ang isa pang nakababahala na katotohanan ay ang paggamit ng kahoy at uling upang makabuo ng enerhiya at maging sa mga kalan. Sa maraming rehiyon sa mundo, ang pagbuo ng enerhiya ng gulay at ang paggamit nito para sa ilang partikular na gawain, gaya ng pagluluto, ay napaka-pangkaraniwan, at maaari rin itong maging sanhi ng epekto ng paglabas ng N2O.

Ang mga batas at aksyon upang mabawasan at maiwasan ang pagkasunog ay dapat gawin upang mabawasan ang paglabas ng N2O mula sa pagkasunog sa "malinis" na mga lugar, para sa agrikultura o anumang iba pang uri ng layunin, gayundin upang makontrol at labanan ang sunog sa pamamagitan ng natural na mga sanhi. Bilang karagdagan sa pagbibigay ng panganib ng hindi makontrol na apoy, na maaaring sumira sa isang napakalawak na lugar, tulad ng naganap noong Nobyembre 2015 sa Chapada Diamantina, ang paglabas ng polluting at nakakalason na mga gas ay maaaring makaapekto nang malaki sa rehiyon.

Sa paglabas mula sa paggamit ng biomass para sa produksyon ng enerhiya at sa mga kalan, ang pagpapabuti sa mga diskarte sa paggamit ng mas kaunting gasolina, na may higit na kahusayan at ang pagpapalit ng mga gatong na hindi naglalabas ng N2O, tulad ng mga gas mula sa petrolyo, ay maaaring maging alternatibo upang mabawasan ang N2O. paglabas mula sa mga mapagkukunang ito. Sa kaso ng pagpapalit sa kanila ng mga gas mula sa petrolyo, magkakaroon tayo ng problema sa paglabas ng CO2 - maaaring mukhang baliw, ngunit mas mahusay na ilabas ang CO2 sa halip na N2O, dahil ang N2O, bilang karagdagan sa pag-aambag sa pagkasira ng ozone layer , ay may 300 beses na mas mataas na kapangyarihan sa pagpapanatili ng init kaysa sa CO2.

Dumi sa alkantarilya at aquaculture

Magkasama, ang dumi sa alkantarilya at aquaculture ay bumubuo ng 4% ng kabuuang paglabas ng nitrous oxide na dulot ng tao. Ito ay maaaring mukhang maliit kumpara sa iba pang mga mapagkukunan, ngunit ang mga ito ay pinagmumulan pa rin ng pag-aalala. Ang dumi sa alkantarilya ay nailalarawan bilang anumang itinapon na tubig na naglalaman ng mga kontaminant at dumi na kailangang tratuhin upang hindi maapektuhan ang kapaligiran. Ang aquaculture ay ang paglilinang ng mga organismong nabubuhay sa tubig sa mga nakakulong o kontroladong espasyo, tulad ng pag-aalaga ng isda para ibenta.

Ang paglabas ng nitrous oxide sa pamamagitan ng dumi sa alkantarilya ay maaaring maganap sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng kemikal at biological na pagbabagong-anyo sa panahon ng paggamot sa dumi sa alkantarilya at sa pamamagitan ng pagtatapon ng dumi sa alkantarilya sa mga tributaries, kung saan ang nitrogen, na nasa mataas na konsentrasyon sa dumi sa alkantarilya, ay gagawing N2O ng mga bakterya na nasa ang mga tributaries.

Tulad ng problema sa mga pataba, sa aquaculture ang problema ay ang mataas na dami ng nitrogen na inilapat. Ang malaking halaga ng nitrogen na nasa pagkain ng mga nilinang na organismo ay humahantong sa mataas na antas ng nitrogen na nasa tubig, na magiging nitrous oxide sa pamamagitan ng kemikal at/o biological na proseso.

Ang pangunahing paraan ng pagbabawas ng nitrous oxide na ibinubuga ng mga effluents ay mga diskarte sa paggamot, kaya binabawasan ang dami ng diluted nitrogen. Maaaring alisin ng ilang mga diskarte ang hanggang 80% ng diluted nitrogen. Ang mga patakaran at teknolohiya sa paggamot ay dapat na pinagtibay at itinatag upang mabawasan ang paglabas ng nitrous oxide.

Ang mga diskarte sa aquaculture ay maaari ding ilapat upang mabawasan ang mga emisyon ng N2O, tulad ng: pagsasama-sama ng mga sistema ng agrikultura at aquaculture, muling paggamit ng tubig na mayaman sa mga sustansya sa pagdidilig ng mga pananim at mga halaman sa tubig upang pakainin ang paglikha ng tubig, pagsasama-sama sa pagitan ng mga aquatic species, kapag ang basura ng isang species ay nagsisilbing pagkain para sa iba, pagbabago at pag-optimize ng pagkain at nutrients, na naglalayong mabawasan ang pagbabanto ng nitrogen sa medium.

Ang mga epekto na dulot ng paggamit ng nitrous oxide ay tumatawag ng pansin sa isang bagay na mahalaga: ang mga limitasyon ng planeta. Upang mas maunawaan ang paksang ito, tingnan ang artikulong: "Ano ang mga limitasyon ng planeta?"