تحسين جودة الهواء وعلاج النظام البيئي

هناك ميل لأن يكون هناك تركيز كبير على كيفية مساهمة ثاني أكسيد الكربون (CO₂) والميثان (CH4) في غازات الاحتباس الحراري ، لكن أكاسيد النيتروجين تقارب 300 مرة أقوى من ثاني أكسيد الكربون من حيث تأثيرها على تغير المناخ.

مصادر التلوث بأكسيد النيتروجين

تعد أكاسيد النيتروجين (NOx = NO + NO2) مكونًا أساسيًا لتلوث الهواء - وهو سبب رئيسي للوفاة المبكرة لدى البشر وتدهور التنوع البيولوجي في جميع أنحاء العالم. تعد هذه الغازات من أهم مكونات تلوث الهواء ، ووفقًا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، فإن أكاسيد النيتروجين مسؤولة عن وفاة واحدة من كل ثماني حالات وفاة مبكرة في جميع أنحاء العالم.

يُصنف ثاني أكسيد النيتروجين (NO₂) على أنه مادة شديدة الخطورة ، ويخضع لمتطلبات الإبلاغ الصارمة من قبل المنشآت التي تنتجها أو تخزنها أو تستخدمها بكميات كبيرة. تأتي أبرز مصادر التلوث بأكسيد النيتروجين من:

محركات الاحتراق الداخلي

دخان السجائر وسخانات البوتان والكيروسين

التربة الزراعية المخصبة بشدة

يتعرض العمال الزراعيون لارتفاع NO₂ من تحلل الحبوب في الصوامع

يمكن أن تؤدي الاختلافات اليومية الصغيرة في NO2 إلى حدوث تغييرات في وظائف الرئة. يمكن أن يؤدي التعرض المزمن لثاني أكسيد النيتروجين إلى آثار تنفسية بما في ذلك التهاب مجرى الهواء لدى الأشخاص الأصحاء وزيادة أعراض الجهاز التنفسي لدى الأشخاص المصابين بالربو.

يشكل التعرض المهني لثاني أكسيد النيتروجين أعلى مخاطر السمية وغالبًا ما يكون مرتفعًا ؛

المزارعين وخاصة أولئك الذين يتعاملون مع الحبوب الغذائية

رجال الإطفاء والعسكريون وخاصة الضباط الذين يتعاملون بالمتفجرات.

عالية لحام القوس

ضباط المرور

طاقم الطيران

عمال المناجم و

الأفراد الذين لديهم مهن مرتبطة بحمض النيتريك.

الوقود الحفري

ينبعث غاز أكاسيد النيتروجين من أنبوب أو قناة تنقل غازات العادم والأبخرة السامة من الموقد أو الفرن أو الغلاية أو مولد البخار أو الفرن ومواقد الغاز.

يميل الوقود الأحفوري المحترق من مثل هذه الأنظمة إلى احتواء كميات كبيرة من انبعاثات أكاسيد النيتروجين التي تعتبر خطيرة وخطيرة على صحة الإنسان والعناصر البيئية الناشئة عن تكوين مواد مثل رذاذ حمض النيتريك والأمطار الحمضية.

على هذا النحو ، فإن تحييد غاز أكاسيد النيتروجين والتقاطه في كل من الظروف الصناعية والمنزلية ، أمر بالغ الأهمية.

العواقب الصحية والبيئية والاقتصادية

تم ربط غازات أكاسيد النيتروجين بأمراض الجهاز التنفسي العلوي والربو والسرطان والعيوب الخلقية وأمراض القلب والأوعية الدموية ومتلازمة موت الرضع المفاجئ. إن NO2 قابل للذوبان بشكل ضئيل في الماء وعند الاستنشاق ، ينتشر في الرئة ويتحلل ببطء إلى حمض النيتروز والنتريك ، مما يتسبب بعد ذلك في أمراض الرئة وتلف الرئة وعند التعرض المزمن ، يمكن أن يكون قاتلاً. كما أن لثاني أكسيد النيتروجين تأثيرات سلبية على القدرة الإنجابية وفي الحالات الشديدة يؤدي إلى الإصابة بالسرطان.

بالنسبة للحياة المائية ، فإن النيتروجين التفاعلي قابل للذوبان ويمكن أن يشق طريقه بسهولة إلى المجاري المائية عبر الجريان السطحي حيث يشجع نمو النبات ، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى "تكاثر الطحالب" مما يقلل من مستويات الضوء والأكسجين في الماء. هذا يغير المجتمعات النباتية ويقتل الأسماك ، ويخلق "مناطق ميتة" بحرية. وهذا له عواقب وخيمة على التنوع البيولوجي وسبل العيش المحلية.

من الواضح أنه يجب النظر في تلوث الهواء والصحة والمناخ بشكل مشترك عند تقييم كيفية تأثير ممارسات وقود الاحتراق على انبعاثات أكسيد النيتروجين التفاعلية. يمكن أن يشكل تفاعل NO2 وأكاسيد النيتروجين الأخرى (NOx) مع الماء والأكسجين والمواد الكيميائية الأخرى في الغلاف الجوي أمطارًا حمضية تضر بالنظم البيئية الحساسة مثل البحيرات والغابات. يمكن أن تؤدي المستويات المرتفعة من NO2 أيضًا إلى الإضرار بالنباتات وتقليل النمو وتقليل غلة المحاصيل. وبالتالي ، فإن الحد من انبعاثات أكاسيد النيتروجين يوفر وضعًا مربحًا للمزارعين وصحة البيئة والاقتصاد.

بالنظر إلى حقيقة أن الفوائد الاقتصادية لتحسين جودة الهواء والمياه تفوق بشكل كبير تكاليف تدابير الحد من الانبعاثات ، هناك أسباب جوهرية لإعطاء الأولوية للحد من انبعاثات النيتروجين ، من المصادر الزراعية وحركة المرور والمنزلية والصناعية.

يقترح قسم CARBON في NANOARC استخدام المواد النانوية الحيوية غير السامة والمتوافقة مع البيئة ، والتي يمكن استخدامها في أحجام صغيرة مباشرة

تمتص كميات كبيرة من هذه الملوثات من الغلاف الجوي ، لا سيما في مصادر التركيز العالية ، للحد من انتشار وأكاسيد النيتروجين بمستويات أقل بكثير من العتبات الضارة.

تحويل أكاسيد النيتروجين إلى شكل مفيد (مثل NO3) والاحتفاظ بالنيتروجين لفترات أطول في التربة وزيادة التوافر البيولوجي للنباتات وبالتالي تقليل الاستخدام المتكرر والمفرط للأسمدة وما يترتب على ذلك من انبعاثات

موازنة درجة الحموضة في التربة لتقليل الحموضة والحفاظ على التنوع البيولوجي دون إحداث ميل في التوازن الكيميائي البيئي

ECO RN

اللون: مسحوق نانو أبيض

المساحة السطحية (BET): 35930 م² / كغ

متوسط ​​امتصاص أكاسيد النيتروجين: تقريبًا. 49.7 مجم من أكاسيد النيتروجين لكل جرام من المواد النانوية الحيوية

متوسط ​​الجرعة في الطلاءات * (على سبيل المثال في أنظمة المداخن ، على جدران المباني ، صوامع البذور ، الحظائر ذات الجدران الحرة وجدران تخزين السماد): ~ 0.2 جرام لكل لتر

متوسط ​​الجرعة للمتر المكعب من السماد: 8.3 جم

1 متر مكعب (م 3) من السماد = 400 كجم

متوسط ​​الجرعة في مياه ري التربة (19.8 كجم من النيتروجين هكتار سنة واحدة) *: 0.0004 بالوزن٪ (أي 0.1 جم لكل 25 لترًا) - سنويًا أو 1.09 كجم للهكتار في السنة. (مزيد من المعلومات في قسم التطبيقات أدناه)

1 هكتار غير منتظم بحوالي. 250.000 لتر من الماء

التطبيقات 

عامل مضاد للأمراض ضد البكتيريا سالبة الجرام (E. coli) والبكتيريا موجبة الجرام (S. aureus) ، والفطريات Aspergillus niger و Penicillium oxalicum (~ 150-250 ميكروغرام / مل أو 0.15 إلى 0.25 جرام لكل لتر)

يساعد في الحفاظ على الأسطح من أضرار الأمطار الحمضية الناتجة عن ملوثات أكاسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين

مادة ماصة نانوية فعالة لثاني أكسيد الكبريت (المداخن الرطب) ، بروبيونالديهيد ، البنزالديهيد ، الأمونيا ، ثنائي ميثيل أمين ، نيتروسودي إيثيل أمين والميثانول. قمع الدخان ومثبطات اللهب.

مادة ماصة نانو فعالة لالتقاط الفوسفات وأكسيد النيتروجين NO2 و NH3. 

عند التفاعل مع NO2 ، يتم تكوين خليط من النترات (NO3) ، NO والنيتروجين (N) سطح مادة نانوية حيوية. NO3 هو نوع مستقر حرارياً يتحلل عادة في درجات حرارة تتراوح بين 177 و 327 درجة مئوية.

عندما ترتبط هذه الممتزات بسطح المواد الحيوية النانوية ، يتم الاحتفاظ بأنواع NO2 على سطح المواد النانوية الحيوية حتى حوالي 327 درجة مئوية ، ويميل NO3 إلى الاستقرار عند درجات حرارة تصل إلى 527 درجة مئوية.

وهذا يعني أن المادة النانوية الحيوية يمكنها الاحتفاظ بأكاسيد النيتروجين يمكن أن تساعد في تقليل الانبعاثات من السماد الطبيعي

النترات (NO3) في التربة هي مصدر أساسي للنيتروجين الضروري لنمو النبات. بشكل أساسي ، تمتص جذور النباتات النترات من أجل نمو صحي. ويحتاجون إلى النترات لإنتاج الأحماض الأمينية التي تستخدم بعد ذلك لتشكيل البروتينات. ينظم عملية التمثيل الغذائي للنيتروجين بشكل عام ويوفر النيتروجين غير المنقطع لتخليق الكلوروفيل الحيوي. وهذا يجعل الثبات الحراري لأكاسيد النيتروجين الممتص مهمًا للأسباب التالية:

يمكن الحد من معدلات انبعاث أكاسيد النيتروجين في المناخات الحارة وحالات الجفاف و

  نظرًا لطبيعة عالية الذوبان والقابلة للتحلل الحيوي لأسمدة NO3 المرتبطة بسطح المواد الحيوية النانوية ، حيث تعمل paticles كنظم تخزين النترات. وبالتالي يتم الاحتفاظ بسماد NO3 في التربة عبر سطح المواد الحيوية النانوية لفترات أطول على مدار العام في آلية الإطلاق المتأخر.

إن التوافر الموسع لثاني أكسيد النيتروجين يقلل من الحاجة إلى الاستخدام المتكرر للأسمدة ويوفر للمزارعين ملايين الدولارات ، ويحافظ على صحة التربة وينظف الهواء ويعيد التوازن في النظام البيئي.

تم تصميم هذا النهج لإبقاء النيتروجين في التربة لفترة أطول وإطلاقه ببطء إلى النباتات بمرور الوقت عبر آليات الانتشار حيث يزول محتوى N في التربة المحيطة ، بدلاً من انبعاثه في الغلاف الجوي باعتباره ملوثًا ضارًا لأكاسيد النيتروجين.

من المحتمل أيضًا أن يؤدي الارتباط بمادة نانوية حيوية معدنية غير قابلة للذوبان في الماء إلى تقليل الجريان السطحي المفرط للنيتروجين في المجاري المائية وتقليل التلوث المائي.

يقلل من حموضة التربة.

تعديل التربة ومحسن التربة

يحتوي على عنصر أساسي لمعظم النظم البيولوجية ، والذي يصبح متاحًا للمجموعات الميكروبية للتربة والمياه الجوفية أثناء معالجة المعادن ، كميزة إضافية.