Согласно исследованию, проведенному Калифорнийским университетом в Дэвисе, на ранее непризнанный источник оксида азота приходится около 40 процентов выбросов NOx в Калифорнии. Исследование отслеживает выбросы на удобренные почвы в регионе Центральной долины.
В исследовании, опубликованном 31 января в журнале Science Advances, авторы сравнили компьютерные модели с оценками, полученными в ходе научных полетов над долиной Сан-Хоакин. Как модель, так и полетные данные показали, что от 25 до 41 процента выбросов NOx приходится на почвы с внесением тяжелых азотных удобрений.
ИСТОЧНИК СЕЛЬСКОГО СМОГА
Смогообразующие оксиды азота, или NOx, представляют собой семейство химических соединений, загрязняющих воздух. Они играют центральную роль в формировании приземного озона и способствуют неблагоприятным последствиям для здоровья, таким как болезни сердца, астма и другие респираторные заболевания. NOx является основным компонентом загрязнения воздуха, которое, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, является причиной 1 из 8 смертей во всем мире.
Ископаемое топливо уже давно признано основным источником загрязнения NOx. Такие технологии, как каталитический нейтрализатор, помогли значительно сократить выбросы NOx от транспортных средств в городских районах. Но некоторые из самых серьезных проблем с качеством воздуха в штате сейчас возникают в сельской местности, особенно в регионе Центральной долины, где проживают одни из самых бедных сообществ в Калифорнии.
БОЛЬШЕ ЕДЫ, МЕНЬШЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Центральная долина также является одним из самых продуктивных сельскохозяйственных районов мира. Примерно половина фруктов и орехов, производимых в США, выращивается именно здесь. Это включает почти весь миндаль, грецкие орехи, изюм, авокадо и помидоры в стране.
«Нам нужно увеличить количество продуктов, которые мы производим», - сказала ведущий автор Майя Алмараз, научный сотрудник Национального научного фонда в лаборатории профессора Бена Хоултона из Калифорнийского университета в Дэвисе. «Мы должны делать это на той земле, которая у нас есть. Но нам нужно делать это с использованием усовершенствованных методов».
ВОЗМОЖНЫЕ РЕШЕНИЯ
Исследование предлагает потенциальные решения по сокращению выбросов NOx в почву, в первую очередь за счет различных форм использования удобрений.
Только около половины азотных удобрений, вносимых под посевы, используется растением. Но удобрения с медленным высвобождением, которые доставляют питательные вещества таким образом, который более точно имитирует природу, значительно повышают эффективность использования азота сельскохозяйственными культурами, сокращая выбросы азота в окружающую среду.
Программы оздоровления почв, которые восстанавливают углерод в почве, также могут помочь в борьбе с изменением климата и, вероятно, увеличат удержание питательных веществ и их цикличность для сельскохозяйственных культур.
А методы точного земледелия помогают повысить эффективность использования воды и удобрений, особенно при выращивании многолетних культур, таких как миндаль.
СОЗДАНИЕ РАБОТЫ В ДВИЖЕНИИ
В этом году штат также начал программу, в рамках которой производители работают в коалициях для сбора информации об эффективном использовании азота, чтобы они могли оценить, как и где государству необходимо управлять азотом в сельскохозяйственных районах. Эта работа направлена на снижение содержания нитратов в грунтовых водах, но может иметь двойное преимущество в сокращении выбросов NOx.
«Поскольку этот источник NOx может оставаться локальным, в основном в сельских фермерских сообществах, нам необходимо разработать своего рода «каталитический преобразователь» для почв и ферм», - сказал старший автор Хоултон, профессор кафедры Калифорнийского университета в Дэвисе. земельных, воздушных и водных ресурсов и директор Института окружающей среды Джона Мьюира. «Очень важно, чтобы новая политика была сосредоточена на стимулах для внедрения новейших технологий управления питательными веществами на фермах, чтобы производители могли производить продукты питания более эффективно, увеличивая свою прибыль и улучшая здоровье сельских жителей».