Очищення повітря: чи є аміак наш ключ до чистішого неба?

Для дослідника Баоцзін Гу наукове відкриття почалося зі свиноферми.

Приблизно в 2012 році, щойно закінчивши постдокторацію з екології в Університеті Чжецзян, Гу робив покупки в передмісті Ханчжоу, коли вітерець доніс їдкий, безпомилковий запах аміаку, що доносився з сусідньої ферми.

Він відразу почав цікавитися, який вплив аміак має на навколишнє середовище і що станеться, якщо ми почнемо приділяти йому більше уваги.

Коротка відповідь: багато. Натхненний цим запахом, дослідження Гу про вплив викидів азоту, включно з аміаком, на навколишнє середовище змінило традиційне уявлення про забруднення повітря та запропонувало більш ефективний спосіб вирішення проблеми, яка щороку забирає мільйони життів.

Аміак, який в основному виробляється в сільському господарстві, є однією зі сполук азоту, яка сприяє смертельному забрудненню PM2.5, поряд з оксидом азоту та діоксидом азоту (разом відомі як NOx) і діоксидом сірки.

У багатьох країнах регулятори зосередилися на контролі за двоокисом сірки та NOx, які в основному виробляються промисловістю або транспортними засобами. Усі три речовини важчі за аміак і складають більшу частку забруднювачів атмосфери.

Оскільки аміак легкий і, з точки зору маси, становить відносно невелику частину загального забруднення повітря, його було легко ігнорувати, зазначає Гу. Але дивлячись на те, як аміак взаємодіє з іншими хімічними речовинами, дослідження його команди виявили, що він має величезний вплив на загальне забруднення повітря – і що цілеспрямоване його використання буде набагато більш економічно ефективним способом різкого зменшення забруднення повітря порівняно з іншими основними сполуками.

У всьому світі аміак становить близько 40% забруднення PM2.5 – і навіть більше в Європі та Північній Америці, де десятиліттями нормативних актів вдалося знизити викиди діоксиду сірки та NOx.

«Зараз ми на роздоріжжі», — каже Гу. «Нам потрібно почати працювати над аміаком — це дуже важливе повідомлення для всієї наукової спільноти та політиків».

Переведення досліджень у політику

Дослідження Гу, яке виграло 2023 Frontiers Planet Prize, має чіткі практичні наслідки. Він зробив висновок про те, щоб пропонувати політичні пропозиції на основі даних, у тому числі пропонувати «азотна кредитна система», щоб фінансувати технології екологічного землеробства та винагороджувати фермерів, які роблять зміни. Австралія в даний час використовуючи аналогічну систему кредитування азоту зменшити стік добрив, який забруднює океан і загрожує Великому Бар’єрному рифу.

Субсидії, щоб допомогти фермерам замінити старі добрива сучасними, є ще одним відносно легким кроком, каже Гу. Нові добрива не тільки спричиняють менше викидів азоту, але й можуть підвищити врожайність сільськогосподарських культур – перемога для фермерів і навколишнього середовища.

Більш складним, однак, є адаптація сільськогосподарських технологій, щоб виробляти менше викидів, зазначає він. У Китаї налічується понад 200 мільйонів дрібних ферм, і у фермерів часто немає часу чи ресурсів, щоб випробувати нові методи. Деякі політики щодо скорочення викидів можуть також означати зниження врожайності, скорочуючи мізерні прибутки.

«Витрати на впровадження оплачують фермери, але виграє все суспільство», — каже Гу. «Навіщо мені, як фермеру, виконувати всю цю роботу зі збереження довкілля, яка коштує грошей, а ви отримуєте прибуток і покращуєте здоров’я?» він питає. Ось чому він вважає, що уряди мають втрутитися та запропонувати такі стимули, як система кредитування азоту, щоб допомогти фермерам продовжувати працювати, скорочуючи викиди.

Послухайте професора Баодзін Гу на Глобальному діалозі знань у Куала-Лумпурі 6 жовтня 2023 р.

Глобальний діалог знань: Азія та Тихоокеанський регіон

Буде проведено Глобальний діалог знань (GKD) Азіатсько-Тихоокеанський регіон 6 жовтня 2023 в Конференц-центр Куала-Лумпур

переривник

На додаток до його досліджень викидів, поточна робота Гу включає довгострокове дослідження сільського господарства в Китаї, черпаючи дані з опитувань Чжецзянського університету, що проводяться два рази на рік у сільських домогосподарствах. Робота також часто виводить його в поле, щоб відвідати ферми, спостерігати за тим, як розвиваються сільськогосподарські методи, адаптуються засоби до існування та змінюються земля та вода – те, що зараз відбувається ще швидше.

«Коли ви вирішуєте наукові питання, ви можете зробити свій внесок у покращення світу», — стверджує Гу. Але починати це потрібно з того, щоб вислухати людей, яких торкнулися проблеми – і яких можуть торкнутися запропоновані рішення.

«Ми не розробники політики, — каже він. «Ми справді не хочемо сказати: «Послухайте мене, я правий». Ми намагаємося зрозуміти, в чому їхні проблеми, у чому вони хочуть отримати допомогу, і як ми можемо надати науково обґрунтовані рішення, які вони зможуть використовувати. Ми можемо працювати разом».

Гу виріс, спостерігаючи, як його батько вирощує пшеницю та кукурудзу на Північно-Китайській рівнині, і він часто повертається додому, завжди звертаючи увагу на те, що змінилося на полях і серед сусідів у селі. «Якщо я не зможу переконати свого батька використати спосіб, який я запропонував, я зазнав невдачі», — каже він, сміючись.

Професор Гу розповість про свою роботу в рамках доповіді «Переможці запалюють науку» на Глобальний діалог знань ISC у Куала-Лумпурі, Малайзія, 6 жовтня 2023 року.

Frontiers Planet Prize, друге видання: відзначення найбільш інноваційних науковців у галузі сталого розвитку

Вже другий рік Міжнародна наукова рада з гордістю співпрацює з Премія Frontiers Planet це визнавати та винагороджувати видатних вчених у галузі сталого розвитку.

Frontiers Research Foundation започаткувала премію Planet Prize для визнання та нагородження видатних учених. У цьому другому випуску три нагороди на загальну суму 3 мільйони швейцарських франків (~3.2 мільйона доларів США) будуть присуджені найбільш інноваційним у світі науковцям у галузі сталого розвитку, здатним запропонувати глобально масштабовані рішення для захисту та відновлення здоров’я планети.

Приєднуйтесь до нас 20 вересня на онлайн-інформаційній сесії, щоб дізнатися більше про загальну місію та цілі премії Planet Prize, критерії прийнятності для науковців, механізми премії та роль ISC у залученні своїх членів до цього наукового конкурсу.

Дізнатися більше та зареєструватися тут: Frontiers Planet Prize – Інформаційна сесія – Міжнародна наукова рада.

відмова
Інформація, думки та рекомендації, представлені в цій статті, належать окремим авторам і не обов’язково відображають цінності та переконання Міжнародної наукової ради.

Зображення на Сара Пенні on Unsplash.