Участок

Растения выделяют углекислый газ

Задумывались ли Вы, сколько один автомобиль поглощает кислорода и выделяет углекислого газа СО2 в год?
А сколько нужно деревьев, чтобы переработать это количество CO2 обратно в кислород? Давайте подсчитаем в качестве «математического» интереса…

Что мы знаем об углекислом газе CO2?

Растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ.

Люди и животные вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ. Это поддерживает постоянное количество кислорода и углекислого газа в воздухе.

Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.

В воздухе всегда содержится небольшое количество углекислого газа, около 1 литра в 2560 литрах воздуха. Т.е. концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,038 %.

При концентрации СО2 в воздухе более 1 % его вдыхание вызывает симптомы, указывающие на отравление организма — «Гиперкапния»: головная боль, тошнота, частое поверхностное дыхание, усиленное потоотделение и даже потеря сознания.

Как видно на диаграмме сверху концентрация углекислого газа на Земле растёт (обращаю ваше внимание, что это измерения не в городе, а на Горе Мауна Лоа в Гаваи) – доля углекислого газа в атмосфере с 1960г по 2010г год выросла с 0,0315% до 0,0385%. Т.е. стабильно растёт на +0,007% за 50 лет. В городе концентрация углекислого газа еще выше.

Концентрация углекислого газа в автмосфере:

  • в доиндустриальную эпоху — 1750 г :
    280 ppm (частиц на миллион) суммарная масса — 2200 триллионов кг
  • в настоящее время — 2008 г :
    385 ppm, суммарная масса — 3000 триллионов кг

Деятельность, сопровождаемая выбросами CO2 (некоторые бытовые примеры):

  • Езда на автомобиле (20 км) — 5 кг CO2
  • Просмотр телевизора в течение часа – 0.1 кг CO2
  • Приготовление пищи в микроволновой печи (5 мин) – 0,043 кг CO2

Фотосинтез является единственным источником атмосферного кислорода.

В целом, химический баланс фотосинтеза может быть представлен в виде простого уравнения:

6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2

Первым обнаружил, что растения выделяют кислород, английский химик и философ Джозеф Пристли около 1770 г. Вскоре было установлено, что для этого необходим свет и что кислород выделяют только зеленые части растений. Затем исследователи нашли, что для питания растений требуется диоксид углерода (углекислый газ СO2) и вода, из которых создается большая часть массы растений. В 1817 французские химики Пьер Жозеф Пелатье (1788–1842) и Жозеф Бьенеме Каванту (1795–1877) выделили зеленый пигмент хлорофилл.

К середине 19 в. было установлено, что фотосинтез является процессом, как бы обратным дыхательному. В основе фотосинтеза лежит превращение электромагнитной энергии света в химическую энергию.

Фотосинтез, являющийся одним из самых распространенных процессов на Земле, обуславливает природные круговороты углерода, кислорода и других элементов и обеспечивает материальную и энергетическую основу жизни на нашей планете.

Экологическая арифметика

В течение одного года обычное дерево выделяет объем кислорода, необходимый для семьи из 3 человек. А автомобиль поглащает это же количество кислорода при сжигании 1 бака бензина 50 л.

  • 1 дерево в среднем в течение 1 года поглащает 120 кг СO2, и примерно столько же выделяет кислорода
  • 1 автомобиль поглащает этот же объем кислорода (120 кг) примерно при сжигании около 50 литров бензина, и вырабатывает различные выхлопные газы (их состав указан в таблице)

* Токсичные компоненты ** Канцерогены

  • за год в 1 автомобиль заправляют 1500 литров бензина (при пробеге 15000 км и расходе 10л/100км). Это значит, что необходимо 1500 л/50л в баке = 30 деревьев, которые выработают поглощенный объем кислорода.
  • 1 автоцентр в Москве продает порядка 2000 автомобилей в год (размер одного паркинга). Т.е. 30 деревьев умножить на 2000 автомобилей в год получается = 60 000 деревьев на 1 автоцентр.
  • Начнём с малого: 2000 деревьев (1 дерево за 1 автомобиль) — это много или мало? На одном футбольном поле можно посадить не более 400 деревьев (20шт х 20шт через 5 метров — рекомендуемое расстояние). Получается что 2000 деревьев займут территорию — 5 футбольных полей!
  • Сколько по вашему стоит посадить 1 дерево? — можно отписываться в комментариях.

Наиболее активными поставщиками кислорода являются тополя. 1 га таких деревьев выделяет в атмосферу кислорода в 40 раз больше, чем 1 га еловых насаждений.

Пути снижения выбросов и токсичности

  • Колоссальное влияние на количество выбросов (не считая сжигания топлива и времени) играет организация движения автомобилей в городе (значительная часть выбросов происходит в пробках и на светофорах). При удачной организации возможно применение менее мощных двигателей, при невысоких (экономичных) промежуточных скоростях.
  • Существенно снизить содержание углеводородов в отходящих газах, более чем в 2 раза, возможно применением в качестве топлива попутных нефтяных (пропан, бутан), или природного газов, при том, что главный недостаток природного газа — низкий запас хода, для города не столь значим.
  • Кроме состава топлива, на токсичность влияет состояние и настройка двигателя (особенно дизельного — выбросы сажи могут увеличиваться до 20 раз и карбюраторного — до 1,5—2 раз изменяются выбросы окислов азота).
  • Значительно снижены выбросы (снижен расход топлива) в современных конструкциях двигателей с инжекторным питанием стабильной стехиометрической смесью неэтилированного бензина с установкой катализатора, газовых двигателях, агрегатах с нагнетателями и охладителями воздуха, применением гибридного привода. Однако подобные конструкции сильно удорожают автомобили.
  • Испытания SAE показали, что эффективный способ снижения выбросов окислов азота (до 90 %) и в целом токсичных газов — впрыск в камеру сгорания воды.
  • Предусмотрены нормативы на выпускаемые автомобили. В России и европейских странах приняты стандарты ЕВРО, задающие как токсичность, так и количественные показатели (см. таблицу выше)
  • В некоторых регионах вводятся ограничения на движение большегрузного автотранспорта (например в г.Москва).
  • Подписание Киотского протокола
  • Различные экологические акции, например: Посади дерево — подари Земле кислород!

Что нужно знать про Киотский протокол?

Киотский протокол — международный документ, принятый в Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК). Он обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов в 2008-2012 годах по сравнению с 1990 годом.

По состоянию на 26 марта 2009 Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов). Заметным исключением из этого списка являются США. Первый период осуществления протокола начался 1 января 2008 году и продлится пять лет до 31 декабря 2012 года, после чего, как ожидается, на смену ему придёт новое соглашение.

Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования — механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов.

Деревья — искусственные, кислород — настоящий

Ученые из Колумбийского университета Нью-Йорка совместно с французской дизайнерской студией Influx Studio разработали искусственные деревья. По большому счету, это машина, стилизованная под драцену, с широкими ветвями и зонтообразной кроной. Ветки используются для того, чтобы поддерживать солнечные панели, которые питают деревья энергией.

Искусственные деревья внешне будут похожи на огромные фонари, которые переливаются в темноте различными цветами. Механические драцены будут не только приносить практическую пользу, но и станут украшением современного мегаполиса.

Кроме превращения углекислого газа в кислород, искусственные деревья могут служить дополнительным источником энергии. Помимо солнечных панелей, она будет вырабатываться путем превращения механической энергии от качелей, установленных у основания.

Внешне такие искусственные деревья напоминают драцену, а состоят они из перереботанной древесины и пластика. В коре такого «дерева» находятся солнечные батареи и фильтры для поглощения углекислого газа. В «стволах» искусственных деревьев есть вода и древесная смола — при их участии будет проходить процесс фотосинтеза. Для поддержки работоспособности таких деревьев будут использоваться специальные качели: генераторами электроэнергии станут веселящиеся горожане.

Вопрос: Неужели такие деревья делать эффективнее, чем сажать настоящие?

  • Википедия – «Углекислый газ», «Гиперкапния», «Выхлопные газы», «Киотский протокол»
  • Статья Эмиссия углекислого газа в мире
  • Статья Деревья — искуственные, кислород — настоящий
  • Статья Экологическая арифметика: 280 деревьев выделяют кислород для 800 человек
  • Научная статья Фотосинтез в энциклопедии Кругосвет
  • Ответы специалистов на форуме «Живой лес»

P.S. В качестве заключения рекомендую еще одну статью в журнале Эксперт на эту же тему. Интересно, сколько стоит посадить 12 га леса?

Купил машину — посади 12 га леса

В повседневной жизни мы часто встречаемся с проблемами нехватки воды или продовольствия. Они причиняют нам определенные неудобства. Есть, однако, вещи, дефицит которых накапливается незаметно, но в ближайшем будущем рискует стать серьезной проблемой для обеспечения жизнедеятельности человечества.

И на десерт Видео: от Желудя к Дубу 8 месяцев за 3 минуты >>>

Ученые советуют: в помещении, где люди проводят много времени, надо иметь не менее трех комнатных растений.

Выбирать домашние цветы стоит не только по красоте, но и по полезности. В городских квартирах нужны растения, которые очищают воздух от пыли, микробов и токсичных веществ, обогащают его кислородом, насыщают полезными ароматами и фитонцидами. И следует знать, что есть растения, которые больше пользы принесут на кухне, где, как правило, повышенная влажность, духота и гарь.

Есть такие, которые помогают оздоровить атмосферу в кабинете — снимают отрицательное влияние электромагнитного излучения от компьютера, сканера, телевизора. А есть комнатные цветы, которые очень полезно выращивать в спальне.

Вот пять наиболее полезных комнатных цветов:

1 Хлорофитум. Это чемпион среди цветов по оздоровлению помещений. Нескольких таких растений достаточно для поглощения формальдегида, выделяемого теплоизоляцией из синтетических материалов в квартире средней величины. А если в цветочные горшки положить активированный уголь, очистительные свойства хлорофитума увеличиваются в несколько раз.

Этот «санитар» убивает также вредоносные бактерии. Кстати, не случайно хлорофитумы никогда не поражаются вредителями.

Растение неприхотливо, легко размножается — достаточно отделить «деток» от длинного стебля, просто воткнуть их во влажную землю, и они тут же примутся и начнут пускать корни. Поливать его надо нечасто, но обильно, особенно летом.

Если поставить хлорофитум на кухне, он будет действовать эффективнее дорогих воздухоочистителей — очистит помещение от вредных окисей газа и запахов за несколько часов.

2 Фикус. Обладает фитонцидными свойствами, очищает воздух от токсинов, поэтому самое место для него — кухня или комнаты, окна которых выходят, например, на загруженную автостраду или промзону. Идеально подходят для кухни глянцевые листья фикуса: они задерживают большое количество пыли, но их удобно мыть и протирать. Фикус поможет также увлажнить воздух и насытить его кислородом. Только важно знать, что фикусы выделяют кислород днем при солнечном свете, а вот ночью поглощают его. Поэтому их не стоит ставить в спальню, а тем более в детскую.

Растение предпочитает освещенные места, но не прямые солнечные лучи. Полив — умеренный. Осенью и зимой нередко сбрасывает здоровые листья из-за чрезмерного переувлажнения. Поэтому опытные цветоводы советуют зимой не поливать растение, а только опрыскивать листья.

3 Герань. Рекомендуется держать в спальне. Вырабатываемые пеларгонией (таково научное название герани) полезные соединения обладают успокоительным действием, что очень важно при стрессах и бессоннице. Также выделяет биологически активные вещества, убивающие стафилококки и стрептококки, дезинфицирует помещения и отгоняет мух, так что и на кухне она будет вполне уместна. Тем более что герань имеет свойство как бы всасывать сырость и угар, очищать и освежать помещение с застоявшимся, «прокисшим» запахом.

Растение неприхотливо, легко размножается. Светолюбиво — лучше всего держать на подоконнике, на солнечной стороне. В теплое время года требует обильного полива. Практически не поражается болезнями и вредителями.

4 Лавр. Полезно выращивать в спальне. Этот небольшой вечнозеленый кустарничек убивает микробов и оказывает благотворное влияние на людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, спазмами кишечника и желчных путей.

Лавр светолюбив, хорошо растет только в солнечном месте. Растение легко поддается стрижке, обычно ему придают шарообразную форму.

5 Алоэ. Ночью выделяет кислород и поглощает углекислый газ, поэтому ему самое место в спальне. А еще он снимает наэлектризованность в квартире. Плюс алоэ — настоящая скорая помощь на дому. Промытые листы можно приложить к кровоточащей или инфицированной ране. Сок алоэ помогает при головных болях и простуде.

Внимание

Среди комнатных растений, причем весьма распространенных, есть и ядовитые — к примеру, олеандр и диффенбахия. Следите, чтобы маленькие дети не взяли их в рот.

Кстати

Ученые установили, что в воздухе помещений, где растет мирт обыкновенный, болезнетворных микроорганизмов в два раза меньше, чем там, где его нет.

А антибактериальные свойства амариллиса, агапантуса, зиферантеса, гипеаструма, драцены настолько сильны, что от их летучих фитонцидов некоторые бактерии погибают быстрее, чем от фитонцидов чеснока.

Аспарагусы поглощают тяжелые металлы.

Водно-газовый обмен в квартире способны улучшить растения с крупными листьями — диффенбахия, антуриум, филодендроны.

С помощью цветов можно добиться повышения влажности воздуха. Цветы, которым нужно много влаги, обычно возвращают ее через листья. Это фиалки, цикламены, папоротники. Повышают влажность также абутилон, афеляндра, гибискус, азалия.

От формальдегидов и фенолов, выделяющихся из новой мебели, избавят драцена, филодендрон, шеффлера, спатифиллум, диффенбахия, сансевьера.

Уничтожают стафилококковые микроорганизмы руэллия, санхеция, диффенбахия, мирт, псидиум, а опасность стрептококковой инфекции снижают бегонии, аглаонема, бересклет японский.

Растения в кухне страдают от капелек жира, которые попадают на листья. Поэтому раз в месяц устраивайте им «банный день».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *