Очищение воздуха: является ли аммиак нашим ключом к чистому небу?

Для исследователя Баоцзин Гу научное открытие началось со свинофермы.

Примерно в 2012 году, закончив аспирантуру по экологии в Чжэцзянском университете, Гу делал покупки в пригороде Ханчжоу, когда ветер донес резкий, безошибочно узнаваемый запах аммиака, доносившийся с соседней фермы.

Он сразу же начал задаваться вопросом, насколько сильно аммиак влияет на окружающую среду и что произойдет, если мы начнем уделять этому больше внимания.

Короткий ответ: много. Вдохновленное этим запахом исследование Гу о влиянии выбросов азота, в том числе аммиака, на окружающую среду изменило традиционное представление о загрязнении воздуха и предложило более эффективный способ решения проблемы, которая уносит миллионы жизней каждый год.

Аммиак, который в основном производится в сельском хозяйстве, является одним из соединений азота, который способствует смертельному загрязнению PM2.5, наряду с оксидом азота и диоксидом азота (совместно называемыми NOx) и диоксидом серы.

Во многих странах регулирующие органы сосредоточили внимание на контроле над диоксидом серы и NOx, которые в основном производятся промышленностью или транспортными средствами. Все три тяжелее аммиака и составляют большую долю загрязнителей атмосферы.

Поскольку аммиак легкий и по массе составляет относительно небольшую часть общего загрязнения воздуха, его легко игнорировать, отмечает Гу. Но если посмотреть на то, как аммиак взаимодействует с другими химическими веществами, исследования его команды обнаружили, что он оказывает огромное влияние на общее загрязнение воздуха – и что его целенаправленное воздействие было бы гораздо более экономичным способом значительно сократить загрязнение воздуха по сравнению с другими основными соединениями.

Во всем мире аммиак составляет около 40% загрязнения PM2.5 – и даже больше в Европе и Северной Америке, где десятилетия правил успешно снизили выбросы диоксида серы и NOx.

«В настоящее время мы находимся на перепутье», — говорит Гу. «Нам нужно начать работать над аммиаком – это очень важное послание, которое нужно донести до всего научного сообщества и политиков».

Преобразование исследований в политику

Исследование Гу, получившее премию Премия Frontiers Planet 2023 г., имеет четкое практическое значение. Он поставил перед собой задачу предложить политические предложения, основанные на данных, в том числе предложить «азотная кредитная система», чтобы финансировать более экологически чистые методы ведения сельского хозяйства и вознаграждать фермеров, которые вносят изменения. Австралия в настоящее время используя аналогичную систему азотных кредитов сократить сток удобрений, которые загрязняют океан и угрожают Большому Барьерному рифу.

Субсидии, призванные помочь фермерам заменить старые удобрения современными, являются еще одним относительно простым шагом, говорит Гу. Новые удобрения не только производят меньше выбросов азота, но и могут повысить урожайность сельскохозяйственных культур – выигрыш для фермеров и окружающей среды.

Однако более сложной задачей является адаптация методов ведения сельского хозяйства для производства меньшего количества выбросов, отмечает он. В Китае насчитывается более 200 миллионов мелких ферм, и у фермеров зачастую мало времени и ресурсов для опробования новых технологий. Некоторые меры по сокращению выбросов могут также означать снижение урожайности, что приводит к снижению прибыли.

«Затраты на реализацию оплачивают фермеры, но выгоду получает все общество», — говорит Гу. «Зачем мне, как фермеру, выполнять всю эту работу по сохранению окружающей среды, которая стоит денег, а вы получаете прибыль и лучшее здоровье?» он спрашивает. Вот почему он предлагает правительствам вмешаться и предложить стимулы, такие как система азотных кредитов, чтобы помочь фермерам продолжать работать, одновременно сокращая выбросы.

Послушайте профессора Баоцзин Гу на Глобальном диалоге знаний в Куала-Лумпуре 6 октября 2023 г.

Глобальный диалог знаний: Азиатско-Тихоокеанский регион

Глобальный диалог знаний (GKD) в Азиатско-Тихоокеанском регионе пройдет 6 октября 2023 на Конференц-центр Куала-Лумпура

Выключатель

В дополнение к исследованиям выбросов, текущая работа Гу включает долгосрочное исследование сельского хозяйства в Китае, используя данные из проводимых два раза в год исследований сельских домохозяйств, проводимых Университетом Чжэцзян. Работа также часто выводит его в поле, чтобы посетить фермы, наблюдать, как развиваются методы ведения сельского хозяйства, адаптируются средства к существованию, а также меняются земля и вода – сейчас это происходит еще быстрее.

«Решая научные вопросы, вы можете внести свой вклад в улучшение мира», — утверждает Гу. Но для этого нужно начать с выслушивания людей, затронутых проблемами – и тех, на кого могут повлиять предлагаемые решения.

«Мы не занимаемся разработкой политики», — говорит он. «На самом деле мы не хотим говорить: «Послушайте меня, я прав». Мы пытаемся понять, в чем заключаются их проблемы, в чем им нужна помощь, и как мы можем предложить научно обоснованные решения, которые они смогут использовать. Мы можем работать вместе».

Гу вырос, наблюдая, как его отец выращивал пшеницу и кукурузу на Северо-Китайской равнине, и он часто возвращается домой, всегда обращая внимание на то, что изменилось на полях и среди соседей в деревне. «Если я не смогу убедить отца воспользоваться тем способом, который я предложил, значит, я потерпел неудачу», — говорит он, смеясь.

Профессор Гу расскажет о своей работе в рамках доклада «Победители зажигают науку» на конференции Глобальный диалог знаний ISC в Куала-Лумпуре, Малайзия, 6 октября 2023 г.

Премия Frontiers Planet, второе издание: отмечают самых инновационных ученых мира в области устойчивого развития

Второй год Международный научный совет с гордостью сотрудничает с Премия "Планета границ" Ito признать и вознаградить выдающихся ученых в области устойчивого развития.

Фонд исследований границ учредил премию «Планета» для признания и награждения выдающихся ученых. Во втором выпуске три премии на общую сумму 3 миллиона швейцарских франков (~ 3.2 миллиона долларов США) будут вручены самым инновационным ученым в области устойчивого развития, способным предложить глобально масштабируемые решения, которые защищают и восстанавливают здоровье планеты.

Присоединяйтесь к нам 20 сентября на информационной онлайн-сессии, чтобы узнать больше об общей миссии и целях Премии «Планета», критериях отбора ученых, механизме Премии и роли ISC в привлечении своих членов к участию в этом научном конкурсе.

Узнать подробности и зарегистрироваться здесь: Премия Frontiers Planet – Информационная сессия – Международный научный совет.

Отказ от ответственности
Информация, мнения и рекомендации, представленные в этой статье, принадлежат отдельным авторам и не обязательно отражают ценности и убеждения Международного научного совета.

Изображение на Сара Пенни on Unsplash.