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生物炭能通过多种途径净化空气
日期:2017-08-15 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     据美国莱斯大学研究人员介绍,通过废弃物循环再利用而生成的生物炭有助于清除空气中的污染物,进而能促进农作物生长,同时,节约健康成本。地球科学、经济与环境工程领域的研究人员们确信,生物炭在农业中的广泛应用能降低保健成本,特别是对那些生活在城郊结合部的人而言更是如此。
    生物炭是由废木、肥料或叶子而生产出的碎木炭。添加到土壤之中后,这种多孔碳材能够提高农作物产量,减少化肥需用量,并将能释放到空气中的氮储存起来,进而减少空气中的污染物。
该研究由Ghasideh Pourhashem领衔,他是莱斯大学贝克公共政策研究所的博士后。研究成果发表在了美国化学会主办的《环境科学与技术》杂志上。Pourhashem与环境工程专业研究生Quazi Rasool及博士后Rui Zhang,莱斯大学地球科学家Caroline Masiello、能源科学家Ken Medlock以及环境科学家Daniel Cohan合作,分析居住在美国中西部和西南部的城市居民会因生物炭的使用而在空气质量和健康等方面大为受益。
    他们指出,美国的好多县都会因雾霾减少而节约大量保健成本。这些县包括伊利诺伊州的威尔、拉萨尔和利文斯顿县,加利福尼亚州的圣华金、圣地亚哥、弗雷斯诺和河滨县,科罗拉多州的维尔德县,亚利桑那州的马里科帕县以及德克萨斯州的邦德县。
    Pourhashem指出,他们的模型预测显示,对于地处城郊结合部的县城来讲,保健成本的节约将以数百万计,而上述结论可以通过对特定农业区域空气污染物的监测来进行验证。同时,他也注意到,测量所需要的关键指标就是生物炭施用后土壤一氧化氮(NO)排放率,而一氧化氮则是雾霾的先导物。诸多研究已经证明生物炭可降低一氧化二氮的排放量,但是,很少有研究关注一氧化氮。
    Masiello是地球、环境和行星科学教授。他强调,研究人员知道生物炭会影响土壤中的氮循环,进而降低一氧化二氮的排放。同样的原理,生物炭也会减少一氧化氮的排放,而且,这对特定区域来讲至关重要。一氧化氮会在一定程度上导致城市雾霾和酸雨,它可能由多种途径产生,如汽车和发电厂,但是,莱斯大学的科研人员主要关注农田化肥施用所产生的排放。
    莱斯大学的研究团队使用来自印度尼西亚和赞比亚、欧洲以及中国三项一氧化氮研究的数据进行分析,结果发现生物炭都不同程度地降低了一氧化氮的排放,比例从0%至67%不等,差异主要源于土壤类型、气象条件以及所用生物炭的化学特性等。
    他们接下来利用最高数值进行了推算,得出结论是在美国一氧化氮排放降低67%,可以每年减少由农业空气污染造成的健康投入达到6.6亿美元。由降低一氧化氮排放所带来的大气颗粒物减少是由降低臭氧排放所带来的10倍。民用和环境工程副教授Cohan认为,在实施空气污染治理战略时,农业鲜有涉及,他们的工作就是要证明对耕种方法的适当调整可以同时使空气和土壤受益。
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