Polusi dan pertanian Nox

Apakah Anda pernah bertanya -tanya apa yang memberi kabut asap cokelat aneh?

Jawabannya: Nitrogen oksida.

Nitrogen oksida, secara kolektif disebut NOX, adalah keluarga beracun, sangat reaktif gas. Tiga dari nitrogen oksida yang paling terkenal adalah: 1

nitric oxide (tidak)
nitrogen dioksida (tidak₂)
nitro oksida (n₂0)

NOX adalah agen pengoksidasi yang kuat. Ini memainkan peran penting dalam reaksi atmosfer dengan senyawa organik yang mudah menguap (VOC) yang menghasilkan kabut asap pada hari -hari musim panas.²

NOX juga merupakan bagian utama dari hujan asam dan berkontribusi besar terhadap perubahan iklim global.

Efek kesehatan dari polusi Nox

Polusi Nox tidak hanya menyinggung - juga beracun untuk bernafas. Paparan jangka pendek terhadap nitrogen oksida dapat menyebabkan berbagai efek kesehatan yang serius, termasuk:³

iritasi sistem pernapasan, mata, dan kulit
memperburuk penyakit pernapasan, terutama asma
batuk dan tersedak
mual
sakit kepala
sakit perut
sulit bernafas

Paparan jangka panjang terhadap tingkat NOx yang rendah dapat menyebabkan asma dan infeksi pernapasan. Efek kesehatan dari konsentrasi nitrogen oksida yang sangat tinggi dapat mencakup:

kematian
mutasi genetik
membahayakan janin yang sedang berkembang
Penurunan kesuburan wanita
kejang
pembengkakan tenggorokan

Sumber Polusi NOX yang signifikan

Gunung berapi, lautan, dan sambaran petir secara alami menghasilkan nitrogen oksida. Tetapi kehadiran yang menonjol dari polutan berbahaya ini sebagian besar dikaitkan dengan sumber buatan manusia seperti gas buang kendaraan dan emisi dari pembangkit listrik.⁴

Sebagian besar pemerintah memusatkan sebagian besar inisiatif pereduksi NOx mereka untuk mengatur emisi kendaraan dan industri karena ini secara tradisional merupakan sumber polusi NOX yang paling signifikan.

Tetapi ada kesibukan penelitian terbaru yang mengungkapkan sumber besar emisi NOX yang tidak dilaporkan - pertanian.

Peran pertanian di NOX

Pertanian besar (istilah untuk korporatisasi pertanian) secara teratur mendapat blowback untuk menggunakan praktik pertanian yang merusak lingkungan, tetapi penggunaan pupuk yang berlebihan memainkan peran terbesar dalam meningkatkan polusi NOx.

Bagaimana penggunaan pupuk berlebihan ditambahkan ke polusi NOX?

Petani menambahkan pupuk ke tanaman mereka (pada dasarnya beban nitrat) karena tanaman menggunakan nitrogen untuk menghasilkan klorofil, yang penting untuk pertumbuhan. Mikroba di tanah memakan bahan organik yang kaya nitrat di tanah yang tidak dikonsumsi oleh tanaman. Mikroba ini menghasilkan NOX selama kegilaan makan mereka yang mencemari udara.⁵

Ini mungkin tidak tampak seperti masalah besar karena mikroba mikroskopis - berapa banyak NOx yang mungkin dihasilkan oleh penghuni tanah kecil ini? Nah, kalikan ribuan mikroba di tanah dengan jutaan hektar lahan pertanian, dan jumlah NOX yang dilepaskan ke udara mencapai tingkat yang menakjubkan.

California's Central Valley: Tempat berkembang biak untuk NOX

Tidak ada tempat lain hubungan antara polusi NOX dan aplikasi pupuk yang meluas lebih jelas daripada di California, rumah bagi salah satu daerah pertanian paling makmur di dunia.

Para peneliti dari University of California, Davis menemukan bahwa California dapat memiliki 20% hingga 51% lebih banyak polusi NOX daripada yang diperkirakan sebelumnya, berkat lahan pertaniannya. Itu berarti bahwa polusi NOX dari pertanian dapat menghasilkan hingga 40% dari total polusi NOX di negara bagian emas.⁶

Ini merupakan keberangkatan dramatis dari perkiraan Dewan Sumber Daya Udara California (CARB) bahwa hanya 3,8% dari total polusi NOx negara bagian yang berasal dari tanah pertanian.⁷

Untuk mendapatkan angka-angka ini, tim peneliti UC Davis, yang didanai oleh National Science Foundation, mengambil sampel tanah dan terbang di atas lahan pertanian dengan pesawat yang dilengkapi dengan alat pengambilan sampel gas untuk melakukan pengukuran emisi NOX.

Studi ini menemukan bahwa enam distrik kualitas udara terburuk di AS ditemukan di daerah California yang dicakup oleh penelitian ini.⁸

Kabipat yang memiliki cengkeraman di daerah -daerah ini dapat membantu menjelaskan mengapa anak -anak di Lembah Tengah menderita tingkat asma tertinggi di California - dan wilayah Lembah San Joaquin di Lembah Tengah, di mana satu dari enam anak memiliki asma, memiliki yang tertinggi Tingkat di seluruh negara.⁹

Central Valley adalah rumah bagi sejumlah besar komunitas yang kurang terlayani, yang lebih dipengaruhi oleh polusi udara karena tingkat paparan yang lebih besar daripada komunitas lain. Selain itu, komunitas ini juga lebih rentan terhadap efek kesehatan dari paparan polusi udara daripada kelompok lain pada tingkat paparan yang sama.¹⁰

Penggunaan pupuk yang berlebihan adalah masalah kualitas udara global

Penggunaan pupuk skala besar yang tidak bertanggung jawab tidak hanya mempengaruhi kualitas udara di California-sekitar 30-40% dari semua polusi NOx di seluruh dunia adalah akibat kelebihan pupuk di ladang pertanian.¹¹

Sebuah studi yang dilakukan oleh para peneliti dari University of California, Berkeley menggunakan data isotop nitrogen untuk menemukan sidik jari yang tidak salah lagi dari penggunaan pupuk dalam sampel udara yang diarsipkan dari Antartika dan Tasmania.

Sampel udara menunjukkan tren jangka panjang dalam komposisi isotop yang menegaskan bahwa pupuk berbasis nitrogen terutama bertanggung jawab atas peningkatan 20% NOx atmosfer sejak revolusi industri.¹²

Kenaikan dramatis dalam level NOx global ini terbukti sangat mengkhawatirkan karena dua alasan utama:

Setelah karbon dioksida (CO) dan metana, nitro oksida (tidak₂) adalah yang paling Gas rumah kaca yang kuat, menjebak panas dan berkontribusi pada pemanasan global.
NOX menghancurkan ozon stratosfer, yang melindungi planet kita dari sinar ultraviolet yang berbahaya.

Semua ini untuk dikatakan, pupuk tidak boleh difitnah - banyak bagian dunia membutuhkan lebih banyak. Distribusi dan waktu pemupukan dalam skala besar adalah apa yang benar -benar perlu dirombak.

Bagaimana Model Dampak Asma Membantu Natalie Sua Mengelola Asma Putranya

Tanpa gentar oleh statistik yang mengerikan di sekitar polusi NOX regional di California, kolaboratif asma California Tengah dan Clinica Sierra Vista meluncurkan program untuk membantu keluarga berpenghasilan rendah di Central Valley mengambil kendali atas kesehatan dan kesejahteraan mereka.

Diluncurkan pada tahun 2013, model dampak asma grup ini berfokus pada membantu keluarga berpenghasilan rendah lebih mengelola asma anak-anak mereka, sehingga menghindari kunjungan ke UGD.

Menyaksikan salah satu putranya berjuang untuk bernafas adalah kejadian rutin yang mengganggu untuk Natalie Sua, ibu dari enam anak. Tiga dari enam anaknya, semua anak laki -laki, telah didiagnosis menderita asma.¹³

Di masa lalu, ketika salah satu putranya menderita serangan asma yang parah, Natalie akan membawanya ke ruang gawat darurat. Tapi, sekarang, berkat model dampak asma Fresno, SUA telah belajar bagaimana mengurangi pemicu asma di rumahnya dan secara efektif mengelola asma putranya melalui kontrol lingkungan.

Koordinator perawatan dengan program ini melakukan kunjungan ke rumah Natalie dan menyarankan cara untuk mengurangi pemicu asma lingkungan dalam ruangan, seperti bulu hewan peliharaan, debu, dan jamur. Natalie juga diberi tips tentang menggunakan produk pembersih alami dan cara menghilangkan cetakan.

Sejak bekerja dengan model dampak asma, Natalie telah memperhatikan perbedaan besar dalam kesehatan putranya - seseorang bahkan mampu bermain sepak bola bendera untuk seluruh musim.

Menggunakan pupuk secara bertanggung jawab

Karena NOX sebagian besar diproduksi dari kelebihan nitrogen yang tersedia di tanah, salah satu cara untuk mengurangi emisi NOx adalah dengan menerapkan pupuk secara masuk akal - menambahkan cukup di tempat yang tepat dan waktu untuk memenuhi tuntutan tanaman tetapi menghindari jumlah berlebih yang tersisa. Ukuran ini tidak hanya mengurangi biaya pupuk untuk produsen tetapi juga mengurangi jumlah nitrogen yang hilang melalui aplikasi pupuk berlebih.

Pupuk dapat digunakan lebih efisien dengan:¹⁴

Menyesuaikan tingkat pupuk bertepatan dengan kebutuhan tanaman
Menempatkan pupuk di dekat akar tanaman (tetapi tidak terlalu dalam di tanah)
menerapkan pupuk pada tanaman tertentu, seperti turfgrass, dua kali atau lebih setahun, bukan hanya sekali¹⁵
Menggunakan bentuk pelepasan lambat

Praktik pertanian lain yang terkadang dapat mengurangi emisi NOx di pertanian meliputi:

Menggunakan kotoran secara efisien (lebih sedikit NOX dilepaskan dari kotoran)
Menggunakan tanaman penutup (ditaburkan di antara tanaman berturut -turut) untuk menghilangkan kelebihan nitrogen yang tersedia
Menyesuaikan intensitas pengolahan (kadang-kadang, praktik tanpa-till dapat mengurangi emisi)

Pupuk secara inheren tidak buruk bagi lingkungan - ini telah digunakan selama ribuan tahun tanpa meninggalkan dampak abadi di planet ini.

Tetapi menggunakannya dengan bijak dan mengambil langkah -langkah untuk mengurangi dampak polusi NOX dari pupuk adalah kunci untuk memastikan bahwa pupuk dapat terus mendukung upaya pertanian global tanpa merusak kesehatan kita.

Dan Jika Anda khawatir bahwa praktik pertanian lokal memengaruhi kualitas udara komunitas Anda, pergi ke pertemuan dewan kota setempat dan membuat suara Anda didengar.

Pemerintah kota individu seringkali merupakan kolaborator dekat dengan perusahaan pertanian besar yang praktik pertaniannya memengaruhi polusi udara lokal, jadi langsung ke sumber pengambilan keputusan pemerintah daerah Anda seringkali dapat menjadi awal dari perubahan besar dan positif.