Влияние выхлопных газов на растения: Направляем выхлопные газы на повышение урожайности • APK-news.ru

Содержание

Направляем выхлопные газы на повышение урожайности • APK-news.ru

Попытки использовать в качестве удобрения азот и углерод, содержащиеся в выхлопных газах, были предприняты ещё более 100 лет назад. Но лишь недавно появились реальные разработки, позволяющие повысить плодородие почв и урожайность таким способом. Мировая тенденция, направленная на уменьшение выбросов углекислого газа в атмосферу, делает подобные установки перспективным спасением будущего.

Развитие сельского хозяйства за последнее десятилетие совершило значительный скачок вперед. Самые современные разработки в области улучшения структуры почвы и ее плодородия путем внесения различного вида удобрений доступны каждому сельхозпроизводителю. Своевременно произведенный анализ почв позволяет отслеживать дефицит различных компонентов и оперативно вносить необходимое количество для обеспечения нормального роста и развития культур.

Но помимо обычных традиционных методов, существуют и альтернативные, в частности углеродное земледелие, которое объединяет множество методов ведения сельского хозяйства, направленных на использование атмосферного углерода почвой, корнями культур, древесиной и листьями.

Сегодня фермеры Канады, Австралии и США уже используют разработки, которые позволяют подмешивать выхлопные газы к вносимым удобрениям, например, фосфорным, калийным. Эта смесь вносится с помощью сеялки, где к системе забора воздуха подключена выхлопная труба трактора. Такие сеялки считаются наиболее передовой технологией. Утверждается, что впрыск в почву выхлопных газов стимулирует активность почвенных микроорганизмов, что влечет за собой минерализацию питательных элементов из почвы и выделение азота свободноживущими азотофиксирующими бактериями. Это способствует росту культур, в частности их корневой системы, улучшает всхожесть, повышает урожайность и засухоустойчивость. Также есть мнение, что внесение выхлопных газов в почву улучшает устойчивость культур к поражению вредителями и усвоение культурой кальция и фосфора, что повышает устойчивость растений к засолению почвы.

Внесение НС+СО₂ в почву открывает перед фермерами огромные возможности не только повышения урожайности, но и экономии минеральных удобрений до 50%. Растения, выращенные с использованием выхлопных газов, имеют более высокий потенциал, так как не нуждаются в дополнительной выработке HC+CO₂, что снижает потребность использования большого количества влаги. Влияние повышенной концентрации НС+СО₂ стимулирует обмен веществ растения и играет важную роль в фотосинтезе.

Учеными доказано, что в летнюю засуху процесс фотосинтеза замедляется или даже останавливается, что может привести к гибели растения. Поэтому до настоящего времени углекислый газ являлся ограничивающим фактором и лимитировал в природе процесс фотосинтеза, а тем самым и рост растений. Это значит, что обеспечение растений СО₂ является ключом к стабильному урожаю.

Экскурс в историю

Сельское хозяйство пока является единственной отраслью, в которой можно обратить вред выхлопных газов от машин в пользу. Углерод может храниться в течение длительного времени (столетиями) благодаря процессу, называемому секвестрация углерода в почве (трансформация из атмосферы в биомассу растений). Также почвам свойственно накапливать до 5% углерода от своей массы, включая разлагающиеся органические остатки растений, остатки животного происхождения и биоуголь.

Первым, кто предложил схему по использованию углекислого газа в сельском хозяйстве, был немец Фридрих Ридель. От идеи до создания первой машины прошло почти 6 лет, и в 1929 году начались полевые испытания. Но в виду возникших трудностей с достижением высоких показателей эффективности удобрения почвы выхлопным газом, температура которого составляла 250 градусов, эта идея не получила широкого распространения и была забыта после Второй мировой войны, когда в обиход вошли минеральные и органические удобрения.

В 60‑х годах 20 века технологию попытались внедрить в модернизированном виде – выхлоп двигателя подключили к воде для полива. Но лишь спустя два десятилетия добавление углекислого газа в воду для полива и в воздух теплиц получили более широкое распространение. Технически это стало возможно благодаря появлению пневматических сеялок, что позволило запустить использование углекислого газа в промышленных масштабах.

Как это работает

В состав топлива, помимо водорода и углерода, в меньших количествах также входят хром, кальций, сера, железо и кремний. А в моторном масле имеется кальций, фосфор и цинк. Однако токсичные для людей тяжелые металлы легко превратить в ценные питательные элементы для растений. Используя специальные присадки, выхлопные газы могут стать источником обеспечения растений микроэлементами.

Доступность оксида азота из выхлопной системы можно повысить несколькими способами. В почте обитают азотфиксирующие бактерии, производящие аминокислоты, которые также способствуют повышению содержания углекислого газа. А использование растениями нитратов (NO₃), в два раза эффективнее связывает углекислый газ, чем использование аммиака. Дополнительный углекислый газ продолжает стимулировать азотфиксирующие бактерии, создавая положительную обратную связь, что запускает круговой процесс.

Работая, дизельный двигатель производит микроскопические частички углерода цилиндрической формы, получившие название углеродные нанотрубки. Исследование, проведенное в Университете штата Арканзас, показало, что обработка углеродными нанотрубками семян томата помогает ему поддерживать водопоглощающие свойства, а значит, способствует ускорению прорастания семян.

Азот, поступивший в почву из выхлопа, используется быстрее, по сравнению с его внесением с аммиачными формами удобрения или мочевиной. Свойство почвенных микроорганизмов связывать азот зачастую ограничивается дефицитом органического вещества.

Основными преимуществами нитратного питания от выхлопов являются:

ускорение обменных процессов и сохранение водорода в корнях;
больший объем углекислого газа в почве;
рост концентрации меди в тканях культуры;
активизация роста культур, положительно отзывающихся на натрий, особенно при недостаточном обеспечении калием, у таких культур натрий улучшает водный баланс;
снижение усвоения хлорида культурами, не переносящими натрий;
в тканях растений повышается уровень рН, что позволяет уберечь их от патогенов и улучшить усвоение нитратов.

В настоящее время научно доказано, что число живых бактерий, паразитов или грибов на семенах, прошедших обработку углекислым газом, значительно ниже, чем на семенах без обработки.

Технологические особенности

Система утилизации выхлопов трактора в почву выглядит следующим образом. К отверстию от выхлопной трубы присоединяется трубопровод, ведущий в теплообменник. Здесь выхлоп охлаждается до температурного режима, который требуется для оптимального роста культур и безопасного перемешивания с семенами, не обжигая растения. Оборудование должно снижать температуру газа с 250 градусов до показателя, не выше 80 градусов, а в идеале – до температуры окружающего воздуха. Температуру выхлопных газов должен контролировать специальный датчик. Охлажденные выхлопные газы засасываются устройством, которое снижает возможность обратной циркуляции газа.

Установка может иметь только всасывающий насос или содержать добавки в порошкообразной форме, например, микроудобрения, предназначенные для внесения в почву вместе с выхлопными газами. Все это смешивается и засасывается в высевающий аппарат, оборудованный отдельным пневматическим инжектором, который засасывает семена вместе с выхлопными газами.

В зависимости от особенностей поля может быть установлено дополнительное оборудование. Инжектор вводит выхлопные газы вместе с семенами или без них во время движения культиватора или сеялки. На рабочие органы устанавливают газоанализаторы, подающие сигнал, если газы улетучиваются из почвы. Это может произойти, если температура газов слишком высока, потому что при охлаждении газ тяжелеет и остается в почве.

Вывод

Используя передовую технологию внесения в грунт такого бесплатного ресурса, как выхлопные газы трактора НС+СО₂, вы:

достигаете снижения затрат на минеральные удобрения до 50%;
повышаетеурожайность от 20% – 50% в зависимости от культуры;
даете больший потенциал развития растениям, которые меньше страдает от дефицита влаги.

Специальная турбина Technik-Plus захватывает выхлопные газы трактора (т. е. СО₂) и атмосферный азот и вносит их под давлением в грунт.

Если вы хотите экономить на удобрениях и фунгицидах, заказывайте почвообрабатывающую технику и пневматические сеялки с турбиной, перерабатывающие выхлопные газы или установите такую турбину на Вашу технику.

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Опубликовано: 27.11.2018Обновлено: 27.11.2018

Городские жители часто говорят об экологии, и, в основном, ругают ее. В принципе, причин на то немало, но особенно часто говорят о выхлопных газах. Итак, чем именно дышит город и что скрывает в себе запах выхлопных газов?

Что такое выхлопные газы?

Зачастую выхлопными газами называют все выбросы в городскую атмосферу, в том числе котельных, заводов и других промышленных предприятий. На самом деле этим термином правильно называть только транспортные выбросы, которые появляются в результате переработки топлива. Также их называют отходящими газами. Выхлопные газы – продукт работы двигателей внутреннего сгорания, и, учитывая стремительный рост количества транспорта за последние 50 лет и, в частности, прирост личного автотранспорта в городах, выхлопные газы в воздухе городов обосновались всерьез и надолго, а количество их только растет.

Сейчас именно отходящие газы являются основной причиной загрязнения воздуха в городе и постоянно оказывают влияние на здоровье человека. Итак, с терминологией разобрались, давайте узнаем, что именно регулярно поставляют автомобили в нашу атмосферу, чем это опасно и как защититься, если Вы чувствуете запах выхлопных газов в квартире.

Химический состав выхлопных газов

Все автомобили выбрасывают в воздух канцерогены и токсичные вещества. Состав выхлопных газов автомобиля меняется в зависимости от типа двигателя, бензиновый или дизельный, однако основной набор остается прежним. Итак, в состав автомобильных выхлопных газов входят:

Как видно, состав выхлопных газов достаточно разнообразен, и большая часть компонентов токсична. Теперь давайте разберемся, какое влияние оказывают выхлопные газы на человека.

Влияние выхлопных газов на организм человека

Выхлопные газы автомобиля могут нанести вред здоровью, и достаточно серьезный. Прежде всего, оксид углерода или угарный газ, о котором мы уже писали в блоге, не имеет вкуса и запаха, но при высокой концентрации вызывает головокружение, головную боль, тошноту, может приводить к обморокам. Сернистый бензин и создаваемый им оксид серы – одна из причин сильного запаха выхлопных газов. Дело в том, что молекулы диоксида серы очень ощутимо воздействуют на обонятельные рецепторы, поэтому этот запах чувствуется даже при невысокой концентрации, а более концентрированный “аромат” перекрывает все остальные запахи для носа человека, что может подтвердить каждый, кто зажигал в доме спички. Этилированные бензины обогащают воздух свинцом. Количество таких выхлопных газов и вред здоровью, который они наносят, сделало свинец одним из самых известных отравляющих компонентов в атмосфере. В настоящее время такой бензин в качестве топлива для автомобилей уже не используется, но довольно долго его пары наполняли все крупные города. Углеводороды в выбросах автомобилей окисляются при попадании под действие солнечных лучей и образуют токсичные соединения с резким запахом, которые особенно сильно сказываются на работе верхних дыхательных путей и приводят к обострениям хронических заболеваний дыхательной системы. Вред от выхлопных газов автомобиля во многом объясняют канцерогены – сажа и бензопирен, которые способствуют развитию опухолей, особенно — злокачественных.

Рассматривая выхлопные газы и вред, который они приносят, нужно добавить и про влияние этого химического коктейля целиком: длительный контакт с выхлопными газами приводит к смерти, в частности — от отравления конкретно угарным газом. Наибольшая опасность этих выбросов состоит в их количестве, распространенности и мелком размере частиц, что позволяет выхлопам проходить через естественные барьеры организма и попадать в легкие. При постоянном воздействии выхлопных газов на организм может развиваться иммунодефицит, бронхиты, страдают сосуды головного мозга, нервная система и другие органы. Кроме того, большая часть токсичных веществ, входящих в состав выхлопных газов, может взаимодействовать друг с другом и с другими компонентами атмосферы, что способствует образованию смога.

Влияние выхлопных газов на городскую среду

Все, кто прошел школьный курс ботаники, знают – растения тоже дышат. И, как любой дышащий организм, ощущают загрязнение выхлопными газами на себе. Мельчайшие частицы вредных соединений попадают в тело растения и отравляют его, поэтому очень часто в городской черте расположенные у больших дорог или парковок газоны и деревья выглядят вяло, быстро желтеют или вовсе погибают.

Загрязнение воздуха выхлопными газами значительно повлияло на состав атмосферных осадков. Именно благодаря деятельности транспорта появляются кислотные дожди, цветные туманы или снег пятидесяти оттенков черного. Естественно, за счет осадков воздух несколько очищается, однако вся собранная грязь попадает в почву, вызывая общее загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Те же соединения и тяжелые металлы через почву распространяются далее, попадая в корм животных и выращиваемые сельскохозяйственные культуры, а значит загрязняя не только природу, но и повторно человека. Конечно, паниковать по этому поводу будет лишним, однако при таком загрязнении атмосферы выхлопными газами стоит позаботиться о своем здоровье.

Как защититься от выхлопных газов

Наибольший вред выхлопных газов мы получаем, находясь в пробках, где от автомобильных выбросов просто некуда бежать. В такой ситуации, если под рукой нет респиратора или противогаза, вдыхать выхлопы все же придется, однако можно закрыть нос и рот платком или шарфом. Полностью это Вас от выхлопов не защитит, но хотя бы несколько сгладит ситуацию. При постоянном воздействии выхлопов стоит разнообразить свое меню антиоксидантами, которые содержатся в ягодах, фруктах, зеленых овощах и зеленом чае, а также в семечках, и пить больше воды, так как она способствует детоксикации. Такой “допинг” помогает организму справляться с последствиями вдыхания химического коктейля и поддерживает здоровье.

Выхлопные газы в квартире явно нежелательные гости, однако они зачастую проникают в наши дома, если под ними или вблизи есть дороги или парковки. Если нет возможности или желания переехать на лоно природы подальше от дорог, можно создать в доме безопасные зоны. Чтобы понять, как защититься от выхлопных газов в квартире, нужно определить источник их появления. В абсолютном большинстве случаев выхлопы проникают через окна. В таком случае лучшим решением будет установить герметичные стеклопакеты, а проветривание проводить с помощью качественного бризера
– он наполнит комнату свежим воздухом, очищенным от пыли, грязи, выхлопов и других загрязнителей и подогретым до выбранной температуры. Так как выхлопные газы способствуют снижению количества кислорода в крови и мешают нормальному газообмену, следует выводить организм на полезные прогулки в пригород или в удаленный от дороги парк, чтобы получить порцию свежего воздуха. В последние годы ведется активная разработка биологических видов топлива, электромобилей и возможных модификаций двигателя, что позволит отказаться от углеводородного “корма” автомобилей и сократит количество вредных выхлопных газов. Однако пока это все вопрос скорее будущего, а не настоящего, поэтому сейчас лучше защищаться от выбросов.

Чистого Вам воздуха и крепкого здоровья!

Воздействие выбросов выхлопных газов транспортных средств на виды городских дикорастущих растений

. 2011 авг.-сен.;159(8-9):1984-90.

doi: 10.1016/j.envpol.2011.03.006.

Epub 2011 31 марта.

Дж Н Б Белл ¹ , S L Honor, S A Power

Принадлежности

принадлежность

¹ Центр экологической политики Имперского колледжа Лондона, SW7 2AZ, Великобритания.

PMID:
21458124
DOI:
10.1016/j.envpol.2011. 03.006

Дж. Н. Б. Белл и соавт.

Загрязнение окружающей среды.

2011 авг.-сен.

. 2011 авг.-сен.;159(8-9):1984-90.

doi: 10.1016/j.envpol.2011.03.006.

Epub 2011 31 марта.

Авторы

Дж Н Б Белл ¹ , S L Honor, S A Power

принадлежность

¹ Центр экологической политики Имперского колледжа Лондона, SW7 2AZ, Великобритания.

PMID:
21458124
DOI:
10. 1016/j.envpol.2011.03.006

Абстрактный

Очень немногие исследования изучали прямое воздействие выхлопных газов транспортных средств на растения и пытались выделить основные загрязняющие вещества, ответственные за наблюдаемые эффекты. В данной статье описывается многоэтапное исследование этой темы с использованием 12 видов трав, характерных для городских территорий и представляющих разные функциональные группы. Фумигации проводились в солнечных куполах с загрязняющими веществами выхлопных газов дизельных двигателей в концентрациях, имитирующих концентрации, близкие к главной автомагистрали в центре Лондона. Был обнаружен широкий спектр эффектов, включая стимуляцию и ингибирование роста, изменение газообмена и преждевременное старение листьев. Это было дополнено контролируемой фумигацией NO, NO(2) и их смесью, а также исследованием разреза вдали от оживленной внутренней дороги Лондона. Все данные свидетельствуют о том, что NO(x) является ключевым фитотоксичным компонентом выбросов выхлопных газов, и подчеркивают потенциальное вредное воздействие выбросов транспортных средств на городские экосистемы.

Цитируется

Глобально повсеместное негативное воздействие диоксида азота на рост сельскохозяйственных культур.
Лобелл Д. Б., Ди Томмазо С., Берни Дж.А.
Лобелл Д.Б. и др.
Научная реклама 2022 3 июня; 8 (22): eabm9909. doi: 10.1126/sciadv.abm9909. Epub 2022 1 июня.
Научная реклама 2022.
PMID: 35648854
Бесплатная статья ЧВК.
Влияние выбросов выхлопных газов дизельных двигателей на прорастание семян и рост проростков семейства Brassicaceae с использованием цифрового анализа изображений.
Афшарния Ф., Мусави С.А.
Афшарния Ф. и др.
J Environment Health Sci Eng. 2021 28 сентября; 19 (2): 1887-1900. doi: 10.1007/s40201-021-00742-6. электронная коллекция 2021 дек.
J Environment Health Sci Eng. 2021.
PMID: 34
4
Бесплатная статья ЧВК.
Выбросы автотранспорта и загрязнение атмосферы в Китае: проблемы, достижения, перспективы.
Ван Дж, Ву Цюй, Лю Дж, Ян Х, Инь М, Чен С, Го П, Жэнь Дж, Ло Х, Линху В, Хуан Ц.
Ван Дж. и др.
Пир Дж. 2019 16 мая; 7:e6932. doi: 10.7717/peerj.6932. Электронная коллекция 2019.
Пир Дж. 2019.
PMID: 31143547
Бесплатная статья ЧВК.
Влияние близости дороги на концентрацию тяжелых металлов в почве и обычных придорожных растениях в Южной Калифорнии.
Халид Н., Хуссейн М., Янг Х.С., Бойс Б., Акил М., Номан А.
Халид Н. и др.
Environ Sci Pollut Res Int. 2018 декабря; 25 (35): 35257-35265. doi: 10.1007/s11356-018-3218-1. Epub 2018 19 октября.
Environ Sci Pollut Res Int. 2018.
PMID: 30341753
Летучие вещества растений в загрязненной атмосфере: реакция на стресс и деградация сигнала.
Бланде Д. Д., Холопайнен Ю.К., Ниинеметс У.
Бланде Дж. Д. и соавт.
Окружающая среда растительной клетки. 2014 авг; 37 (8): 1892-904. doi: 10.1111/pce.12352. Epub 2014 15 мая.
Окружающая среда растительной клетки. 2014.
PMID: 24738697
Бесплатная статья ЧВК.
Обзор.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Вредит ли избыток автомобильных выхлопов садам? – Black Gold

«Как стоянка с 16 машиноместами [и выхлопом автомобиля] рядом с моим садом будет мешать фотосинтезу растений?» Sylvia of Belle Plaine, Minnesota

Ответ : Это очень интересный вопрос. Выхлопные газы автомобилей содержат газы, полезные для растений и фотосинтеза, а некоторые и вредные. Автомобильные выхлопы также повсюду, особенно если вы живете в городской местности, хотя увеличение количества гибридных и электрических автомобилей снижает выбросы выхлопных газов. Тем не менее, близлежащие пары могут оказать некоторое влияние. Вот разбивка компонентов выхлопа стандартного автомобиля, работающего на бензине, с указанием потенциального воздействия этих газов на растения и фотосинтез.

Агентство по охране окружающей среды США оценивает средние выбросы легковых автомобилей в США на апрель 2000 г.
Компонент	Коэффициент выбросов	Годовой выброс загрязнения
Углеводороды	2,80 г/миля (1,75 г/км)	77,1 фунта (35,0 кг)
Окись углерода	20,9 грамм/миля (13,06 г/км)	575 фунтов (261 кг)
№ _x	1,39 г/миля (0,87 г/км)	38,2 фунта (17,3 кг)
Углекислый газ – парниковый газ	415 г/миля (258 г/км)	11 450 фунтов (5 190 кг)

(Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о выхлопных газах из Википедии. )

Углекислый газ и растения

Вот уравнение фотосинтеза, определенное в Британике: 6CO ₂ + 6H ₂ O → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ . Углекислый газ необходим для фотосинтеза, поэтому полезно посадить как можно больше деревьев и садовых растений, чтобы уменьшить выброс этого наиболее распространенного парникового газа. Растения выводят СО2 из атмосферы! Деревья и крупные растения являются высокоэффективными фотосинтезаторами из-за своего огромного размера, а травы — суперфотосинтезаторами, поэтому подумайте о том, чтобы посадить ряд декоративных трав (нажмите здесь, чтобы увидеть некоторые отличные варианты декоративных трав) или несколько деревьев и кустарников поблизости, чтобы бороться с местным выбросом CO2.

Угарный газ и растения

Я нашел технический обзор угарного газа в атмосфере, в котором говорилось: «Угарный газ не отравляет растения, поскольку он быстро окисляется с образованием двуокиси углерода, которая используется для фотосинтеза». Так что для растений это тоже не вредно.

Оксиды азота и растения

Оксиды азота (NO _x ) способствуют образованию смога, который блокирует солнечные лучи, и кислотных дождей, которые вредны для растений, поэтому в избытке NO _x вреден для растений. Тем не менее, в городских районах так много NO _x, что количество, произведенное автомобилями на стоянке рядом с вами, было бы незначительным. Положительным моментом является то, что вы можете посадить азотфиксирующие растения, такие как растения семейства гороховых и бобовых, а также кусты малины, чтобы помочь с местным NO _x . Эти растения активно удаляют атмосферный NO x и превращают его в почвенную форму азота, приносящую пользу растениям.

Углеводороды и растения

Как правило, нефтяные углеводороды токсичны для растений в больших количествах, особенно если они попадают в почву (почвы, загрязненные нефтью или бензином).

Направляем выхлопные газы на повышение урожайности • APK-news.ru

Экскурс в историю

Как это работает

Технологические особенности

Вывод

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Что такое выхлопные газы?

Химический состав выхлопных газов

Влияние выхлопных газов на организм человека

Влияние выхлопных газов на городскую среду

Как защититься от выхлопных газов

Воздействие выбросов выхлопных газов транспортных средств на виды городских дикорастущих растений

принадлежность

Авторы

принадлежность

Абстрактный

Похожие статьи

Цитируется

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Вредит ли избыток автомобильных выхлопов садам? – Black Gold

Углекислый газ и растения

Угарный газ и растения

Оксиды азота и растения

Углеводороды и растения