СПЕЦПРИЛОЖЕНИЯ:
![]() |
|
10 февраля 2010 00:43 |
|
19.05.08 10:52 ТЕКСТ: Алексей Петров ФОТО: reports.eea.europa.eu |
Излишнее внимание к углекислому газу ошибочная стратегия. Выброс соединений азота представляет не меньшую проблему, для решения которой никак не подходят те методы, которые до сих пор были предложены в применении к CO2.
Со страниц специализированных научных изданий и средств массовой информации звучат все более тревожные сообщения о глобальном изменении климата. Политики борются за принятие новых законодательных мер по уменьшению выбросов углекислого газа в атмосферу, ученые разрабатывают методики его консервации и переработки.
В то же время почти никто, за исключением узкого круга специалистов, не интересуется другими антропогенными выбросами, так же существенно влияющими на целостность глобальных и локальных экосистем и напрямую затрагивающими здоровье миллиардов людей. Речь идет о соединениях азота и их круговороте в природе.
В последнем выпуске журнала Science две группы ученых опубликовали статьи, в которых подвергли детальному анализу проблему накопления соединений азота в атмосфере, почвах, береговых водах океанов и открытых водных просторах. Накопление происходит и в результате выработки электроэнергии на тепловых электростанциях, где сжигание огромных количеств углеводородных топлив приводит к выбросу оксидов азота, и при выращивании растительного продовольствия и кормов для животных, потребляющего год от года все больше азотных удобрений.
Главный вывод ученых – накопление соединений азота в природе оказывает сильное влияние на парниковый эффект, виновником которого совершенно незаслуженно считают один лишь CO2.
Однако в случае азотистых соединений картина бедствий существенно богаче: соединения азота также являются причиной городского смога, они же виноваты в повышении кислотности дождевых осадков, появлении так называемых «мертвых зон» в океанах и сокращении толщины озонового слоя.
По словам руководителя одной из научных групп, профессора Университета Вирджинии Джеймса Гэлоуэя, мало кто понимает, что проблема выбросов активных нитросоединений в окружающую среду имеет такую же важность и масштаб, как и проблема увеличения атмосферной концентрации СО2. Более того, она куда сложнее и многогранней, так как в ходе круговорота в природе азот, кроме инертной формы, молекулы N2, может переходить из ряда окисленных форм в восстановленные и реагировать с другими компонентами атмосферы.
Эти формы нитросоединений могут совершенно по-разному влиять на баланс в различных экосистемах и оказывать двоякое действие. До сих пор о подобном влиянии во многих случаях ученые имеют только самые общие представления. Поэтому пока даже трудно представить, к каким последствиям приведет антропогенное увеличение количества свободных нитросоединений в природе.
Оценке глобальных последствий накопления в природе избыточных количеств соединений азота и была посвящена публикация Гэлоуэя и его коллег. Они представили целостную картину циркуляции соединений азота в природе и сумели смоделировать не только прирост их концентрации в перспективе на грядущие 20 лет, но и провести расчет их влияния на экосистемы и здоровье человеческой цивилизации.
Читателям, знакомым с английским языком, рекомендуем ознакомиться с флэш-анимацией, созданной учёными, которая отлично иллюстрирует негативные эффекты самых разных сторон хозяйственной деятельности человека с участием азотных соединений.
В своей инертной форме молекулы N2 азот составляет примерно 78% земной атмосферы. Однако выброс каждой лишней молекулы активного азотистого соединения в форме газов – оксидов или аммиака, или растворов азотсодержащих солей приводит к каскаду событий в окружающей среде, каждое из которых сказывается на балансе различных экосистем и здоровье людей.
Например, молекула диоксида азота, выброшенная из трубы ТЭЦ, может закончить свой путь в лесных массивах или пресных водоемах в форме молекулы азотистой кислоты, убивающей водных обитателей и насекомых. Попав в береговую зону морских вод, эта же молекула может вызвать так называемый красный прилив – цветение динофлагеллатов, микроорганизмов красного цвета, вызывающих появление «мертвых зон», лишенных всякой жизненной активности.
А попав в атмосферу в форме закиси азота, известного всем «веселящего газа» N2O, азот вовлекается в прямые реакции разрушения озонового слоя Земли. Существует еще множество других примеров негативного воздействия нитросоединений на живые системы. Касается это и аммонийных солей, вносимых в почву в качестве удобрений.
Впервые осознание того, что масштабная сельскохозяйственная деятельность с применением азотных удобрений может нарушить природный баланс круговорота азота, пришло к ученым ещё 40 лет назад.
Однако людям до сих пор не только не удалось добиться снижения потерь азотистых соединений в агрохозяйстве, но и просто научиться быть рачительными хозяевами земли.
В одних регионах нашей планеты – например, в сельскохозяйственной Европе – огромный перерасход азотных удобрений позволяет развитым странам экспортировать продовольствие в те регионы, где по каким-то причинам, часто экономическим, использование удобрений не практикуется. Эта нелепая ситуация (очень выгодная, впрочем, для европейских стран) выливается в повышенное содержание нитратов и в поставляемой пище, и в европейской земле.
Попытавшись оценить в своей статьемировой баланс свободно циркулирующих в природе соединений азота, Гэлоуэй натолкнулся на ряд трудностей. Так, если объем выпускаемых удобрений, исчисляемый на сегодняшний день 200 миллионами тонн в год (в пересчете на азот), фиксируется многими организациями, а объем выбрасываемых в атмосферу в результате сжигания топлив летучих оксидов азота (25 Мт) жестко контролируется экологическим законодательством, то выделение тех же NOx в результате лесных пожаров и естественной активности микроорганизмов совершено не известно. Наибольшие вопросы у ученых вызывают и масштабы выбрасываемого в атмосферу азота в форме аммиака NH3. Этот газ образуется и в ряде химических производств, и в естественных природных процессах, и в ходе агропромышленной деятельности.
Если публикация Гэлоуэя носит скорее систематизирующий характер, то работа второй научной группы, опубликованная в том же номере Science, касается последних измерений концентрации нитросоединений в водах мирового океана.
Оказалось, что прирост антропогенных соединений азота в водах приводит к ускоренному росту фитопланктона на 3% каждый год и, соответственно, ускоренному поглощению углекислого газа из атмосферы. Таким образом, человечество, удобряя почвы, невольно удобряет и мировой океан, что выливается в его повышенную биологическую продуктивность и повышение скорости поглощения углекислого газа. В то же время ученые, руководимые профессором Робертом Дьюсом из Техасского университета, полагают, что за этим благотворным влиянием скрывается и негативный фактор выделения в атмосферу закиси азота, газа, так вносящего свой вклад в парниковый эффект.
В итоге Гэлоуэй предложил экологам на рассмотрение пять групп вопросов, касающихся взаимодействия соединений азота с природными экосистемами. Они касаются судьбы азотистых соединений, попадающих во внешний мир, влияния соединений азота на климат Земли и на здоровье людей. В отдельные группы вынесены вопросы влияния на тропические экосистемы и изменения выбросов азота с ростом производства различных видов биотоплива.
Комплексность проблемы антропогенных выбросов нитросоединений означает, что в данном случае нельзя обойтись простой стратегией уменьшения выбросов и консервирования излишков, как это предлагается в случае СО2. Каскадные процессы взаимных превращений нитросоединений и участие их в совершенно различных природных и промышленных реакциях заставляет смотреть на проблему сразу со всех сторон.
Тем не менее, Гэлоуэй сумел предложить несколько направлений мер, призванных сдержать увеличение выбросов нитросоединений в атмосферу.
В первую очередь, эти меры подразумевают контроль и уменьшение выбросов оксидов азота – NO,N2O и NO2 в атмосферу. Технологии уже сегодняшнего дня позволят снизить выбросы азота в такой форме с 25 Мт до 7 Мт в год. Увеличение способности растений усваивать природный азот методами генной инженерии или какими-либо простыми агротехническими усилиями снизит выбросы азотистых соединений еще на 15 Мт в год. Еще на 15 Мт азота ежегодные выбросы можно сократить, если надлежащим образом обрабатывать отходы животноводства. Ну и, наконец, если хотя бы у половины всего городского населения Земли, составляющего на сегодняшний день примерно 3,2 миллиарда человек, был доступ к системам водоочистки, в окружающий мир выбрасывалось бы на 5 Мт азотистых соединений меньше.
Гэлоуэй планирует создать для каждого жителя планеты календарь учета персональных выбросов азотистых соединений, доступ к которому будет осуществляться через всемирную сеть. Их можно уменьшить, контролируя режим энергопотребления в домашнем хозяйстве, употребляя пищу, выращенную в собственном регионе, и отдавая предпочтение вегетарианскому меню, а не мясным продуктам.
Как показала практика, мировая экономическая система пока еще мало готова к контролю и уменьшению выбросов углекислого газа, влияние которого на климат планеты на сегодняшний день не вызывает вопросов. Сможет ли общественность адекватно воспринять алармистский настрой Международной азотной инициативы увидим.
РАНЕЕ В РУБРИКЕ «ЖИВАЯ ПЛАНЕТА»
|
Темнота – друг голых землекоповЭликсир жизни стоит искать в тесных, темных туннелях, прорытых голыми землекопами грызунами не больше мыши, живущими |
|
В холодных водах много общегоВ Антарктике и Арктике переписаны 13 тысяч морских жителей – 7,5 тысяч на юге и 5,5 тысяч на севере. Минимум 235 из |
|
Зверья всё большеУверенность, что уж хотя бы зверей-то мы почти всех знаем, – иллюзия. Биологи из США и Мексики подсчитали, что почти |
ПАРТНЕРЫ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
Как я стал охотником в США
Московские проститутки ущемляют мои гражданские права
Как дешево позвонить по мобильнику
Как живется в Америке: взгляд изнутри
Родители не справятся с этим в одиночку
Был папой на выходные, а стал «папой раз в году»
Почему в России такие дорогие телефоны
PARTNER NEWS NETWORK
МИР ЛЮДЕЙ 9.02.10 13:50

|
МЕДОСМОТР 9.02.10 10:45 ![]() Курильщик дарит рак ребенку
|
МИР ЛЮДЕЙ 8.02.10 16:42 ![]() «Нам далеко до мирового уровня»
|
МИР ЛЮДЕЙ 8.02.10 12:36
![]() |
Научно отсталые |
ЛАБЖУРНАЛ 6.02.10 12:27
![]() |
Не дай воде замерзнуть |
МИР ЛЮДЕЙ 5.02.10 15:05
![]() |
«Не знаю, чем занимается Петрик» |
![]() |
Траву курить – сперме вредить |
МЕДОСМОТР 5.02.10 10:42
![]() |
Прочту мысли. Недорого |
МИР ЛЮДЕЙ 4.02.10 15:51
![]() |
Трагедия лечения рака |
ЛАБЖУРНАЛ 4.02.10 10:08
![]() |
Магниты тормозят коллайдер |
|
МЕДОСМОТР 3.02.10 11:42 У прививки нет срока давности |
МИР ЛЮДЕЙ 3.02.10 10:37 Блуждающие гены |
ПРИБОРНАЯ ПАНЕЛЬ 2.02.10 14:58
![]() |
Капилляры-прилипалы |
|
КОСМИЧЕСКИЙ ОБЗОР 2.02.10 10:38 Обама отвернулся от Луны |
КОСМИЧЕСКИЙ ОБЗОР 1.02.10 14:36 И все-таки они звезды |
ЛАБЖУРНАЛ 1.02.10 11:12
![]() |
Рентген засветил СПИД |
|
ЖИВАЯ ПЛАНЕТА 30.01.10 13:29 Жизнь на бегу и без секса |
МРАКОБЕСИЕ 29.01.10 14:59 Радиоактивные выводы |
PARTNER NETWORK
СМОТРИ ПОД НОГИ 29.01.10 13:35
![]() |
Конец «Петербургской Трои» |
|
ЛАБЖУРНАЛ 28.01.10 13:56 Босяки бегут с носка |
КОСМИЧЕСКИЙ ОБЗОР 28.01.10 10:30 Потерянный гамма-всплеск |
ЛЕКЦИИ
29.01.2010 10:17
Сергей Язев
Директор обсерватории ИГУ, с.н.с. ИСЗФ СО РАН, к.ф.-м.н.
14:36
Скука повышает риск преждевременной смерти
12:39
Начался новый всплеск активности Солнца
12:37
Депрессия меняет цветовые предпочтения людей
08 февраля, 18:09
Экспертиза подтвердила подлинность дивана, на котором умер Пушкин
08 февраля, 16:25
Британские ученые нашли гены, отвечающие за скорость старения
08 февраля, 16:14
Самки птиц, обитавших ранее в Новой Зеландии, могли притеснять самцов
08 февраля, 16:10
Морские львы мигрировали из-за потепления
08 февраля, 09:20
В Китае обнаружено свыше трех тысяч следов динозавров
08 февраля, 09:18
Физики США установили рекорд точности измерения времени
08 февраля, 09:17
Палеонтологи впервые полностью восстановили цвет оперения динозавра
06 февраля, 12:32
Hubble увидел, что на Плутоне началась весна
05 февраля, 13:06
Медведев присудил премии молодым ученым за 2009 год
05 февраля, 09:01
Астрономы обнаружили взаимодействующие галактики с квазарами
05 февраля, 08:54
Жизнь могла зародиться на глубине океана
05 февраля, 08:21
двадцать строк
о науке
![]() |
Ученые, известные по всему миру своей склонностью к атеизму,... |
![]() |
![]() |
Человек может стать звездой спорта, если его день рождения... |
![]() |
Пока настоящие гинекологи пытаются победить рак шейки матки... |
![]() |
В понедельник в рамках празднования Татьяниного дня в актовом... |
![]() |
Блондинкам в большей степени, чем женщинам с другим цветом... |
![]() |
Британцу Крису Сэндсу, непрерывно икавшему в течение трех... |
![]() |
Возможно, феномен метросексуальности несколько старше, чем... |
![]() |

Героем недели стал журналист Александр Никонов. Он триумфально пронесся по телеэкрану, открывая городу и миру личную программу
Страна, которая выбирает
Нездоровое обращение
Остров ограниченных фантазий
Критика левого уклона

СПЕЦПРИЛОЖЕНИЯ:
|
© ЗАО «Газета.Ru». (1999-2010). Информация об ограничениях.
Обратная связь.
|