По словам исследователей из Университета Райса, Biochar из переработанных отходов может способствовать росту урожая и сократить затраты на здравоохранение, помогая очищать воздух от загрязняющих веществ.
Исследователи риса в области наук о Земле, экономики и экологии определили, что широкое использование биоугля в сельском хозяйстве может снизить расходы на здравоохранение, особенно для тех, кто живет в городских районах, близких к сельскохозяйственным угодьям.
Biochar - это измельченный древесный уголь, полученный из древесных отходов, навоза или листьев. Показано, что добавленный в почву пористый углерод повышает урожайность, снижает потребность в удобрениях и уменьшает количество загрязняющих веществ за счет накопления азота, который в противном случае был бы выброшен в атмосферу.
Исследование, проведенное Гасидехом Пурхашемом, постдокторантом Института государственной политики Райс Бейкер, опубликовано в журнале Американского химического общества «Экологическая наука и технология».
Пурхашем работал с аспирантом по инженерии-экологу Квази Расулом и постдоком Руи Чжаном, исследователем Райса Земли Кэролайн Масиелло, экономистом по энергетике Кеном Медлоком и ученым-экологом Дэниелом Коханом, чтобы показать, что городские жители на Среднем и Юго-Западе Америки получат наибольшую выгоду. качества воздуха и здоровья от более широкого использования биоугля.
Они сказали, что округа США, которые могли бы сэкономить больше всего на расходах на здравоохранение из-за уменьшения смога, - это округа Уилл, Ла Саль и Ливингстон в Иллинойсе; округа Сан-Хоакин, Сан-Диего, Фресно и Риверсайд в Калифорнии; округ Уэлд в Колорадо; округ Марикопа в Аризоне; и округ Форт-Бенд в Техасе.
«Наши модельные прогнозы показывают, что экономия затрат на здравоохранение может составлять порядка миллионов долларов в год для некоторых городских округов, расположенных рядом с сельскохозяйственными угодьями», - сказал Пурхашем. «Эти результаты теперь готовы для проверки путем измерения изменений в загрязнителях воздуха в конкретных сельскохозяйственных регионах».
Пурхашем отметил, что ключевыми измерениями, которые необходимы, являются скорость выделения почвой оксида азота (NO), который является предшественником смога, после того, как биоуголь применяется к полям. Многие исследования уже показали, что биоуголь снижает выбросы родственного соединения, закиси азота, но мало кто измерял NO.
«Мы знаем, что биоуголь влияет на круговорот азота в почве, и таким образом он снижает уровень закиси азота», - сказал Масиелло, профессор наук о Земле, окружающей среде и планетах. «Вероятно, он уменьшает NO таким же образом. Мы думаем, что локальное влияние снижения NO, вызванного биоуглем, может быть очень важным».
NO способствует образованию городского смога и кислотных дождей. NO также производится автомобилями и электростанциями, но исследование Райса было сосредоточено на его выбросах из удобренных почв.
Команда Райса использовала данные трех исследований выбросов NO из почвы в Индонезии и Замбии, Европе и Китае. Данные выявили широкий диапазон сокращения выбросов NO - от 0 до 67 процентов - в зависимости от типа почвы, метеорологических условий и химических свойств используемого биоугля.
Используя более высокую цифру в своих расчетах, они определили, что 67-процентное сокращение выбросов NO в Соединенных Штатах может уменьшить ежегодное воздействие на здоровье сельскохозяйственного загрязнения воздуха на сумму до 660 миллионов долларов. Они написали, что экономия за счет сокращения содержания твердых частиц в воздухе, чему способствует NO, может быть в 10 раз больше, чем за счет сокращения озона..
"Сельское хозяйство редко рассматривается в качестве стратегии борьбы с загрязнением воздуха", - сказал Кохан, доцент кафедры гражданского и экологического строительства. «Наша работа показывает, что скромные изменения в методах ведения сельского хозяйства также могут принести пользу воздуху и почве».