নাইট্রাস অক্সাইড: কৃষি খাতে নির্গত গ্যাস গ্রিনহাউস প্রভাব বাড়ায়
কৃষি খাতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে নির্গত নাইট্রাস অক্সাইড ওজোন স্তরকেও ধ্বংস করে
ছবি-রাবে ছবি Pixabay দ্বারা
নাইট্রাস অক্সাইড হল ঘরের তাপমাত্রায় একটি বর্ণহীন, অ দাহ্য গ্যাস এবং সাধারণত লাফিং গ্যাস বা নাইট্রো (NOS) নামে পরিচিত। নাইট্রাস অক্সাইড হল একটি গ্যাস যা প্রাকৃতিকভাবে পরিবেশে উত্পাদিত হয় এবং জলবায়ু ভারসাম্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, তবে, এটি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শিল্পেও উত্পাদিত হতে পারে। নাইট্রোজেন স্থলজ জীবনের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরমাণুগুলির মধ্যে একটি এবং এটি বেশ কয়েকটি আণবিক কাঠামোতে উপস্থিত। নাইট্রোজেন (N) উপাদানটি বায়ুমণ্ডল এবং প্রাকৃতিক চক্র যেমন নাইট্রোজেন চক্রের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অংশ।
নাইট্রাস অক্সাইড (N2O)
দুটি নাইট্রোজেন পরমাণু এবং একটি অক্সিজেন, নাইট্রাস অক্সাইড দ্বারা গঠিত, এটি শিল্প দ্বারা ব্যবহৃত হয়:
- রকেট ইঞ্জিনে অক্সিডাইজিং এজেন্ট;
- ইঞ্জিনে জ্বালানী পোড়ানোর ক্ষেত্রে অপ্টিমাইজার (নাইট্রো);
- এরোসল প্রপেলান্ট;
- চেতনানাশক (প্রধানত দাঁতের ক্ষেত্রে, লাফিং গ্যাস নামে পরিচিত)।
প্রকৃতিতে, বায়ুমণ্ডলে উপস্থিত নাইট্রোজেন গাছপালা দ্বারা বন্দী হয় এবং অ্যামোনিয়াতে রূপান্তরিত হয়, যা মাটিতে জমা হবে এবং পরে গাছপালা ব্যবহার করবে। এই প্রক্রিয়াটিকে নাইট্রোজেন ফিক্সেশন বলা হয়। মাটিতে জমা অ্যামোনিয়া নাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে পারে, যার ফলে নাইট্রেট হয়। মাটিতে উপস্থিত অণুজীবগুলি এই জমা হওয়া নাইট্রেটগুলিকে বায়বীয় নাইট্রোজেন (N2) এবং নাইট্রাস অক্সাইড (N2O) তে রূপান্তর করতে পারে, এইভাবে তাদের বায়ুমন্ডলে নির্গত করে।
গ্রিনহাউজ গ্যাস
গ্রিনহাউস প্রভাব বৃদ্ধিতে সর্বাধিক অবদানের সাথে নিম্নলিখিতগুলিকে গ্যাস হিসাবে বিবেচনা করা হয়:
- কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2);
- জলীয় বাষ্প (H2Ov);
- মিথেন (CH4);
- নাইট্রাস অক্সাইড (N2O);
- CFCs (CFxCly)।
বায়ুমণ্ডলে উচ্চ ঘনত্ব এবং গ্লোবাল ওয়ার্মিং এর উপর এর বৃহত্তর প্রভাবের কারণে CO2 সম্পর্কে অনেক কিছু বলা হয়, তবে তালিকাভুক্ত অন্যান্য গ্যাসের নির্গমনও খুবই উদ্বেগজনক। বায়ুমণ্ডলে নাইট্রাস অক্সাইডের ঘনত্ব ক্রমবর্ধমান উদ্বেগজনক হয়ে উঠেছে, এর নির্গমন কমাতে প্রয়োজনীয় ব্যবস্থা গ্রহণ করছে।
বায়ুমণ্ডলে অতিরিক্ত নাইট্রাস অক্সাইডের প্রভাব
প্রকৃতির সবকিছুর মতো, কিছুর আধিক্য একটি সিস্টেমের ভারসাম্য এবং স্থিতিশীলতা এবং এমনকি সমগ্র গ্রহটিকেও পরিবর্তন করতে পারে। গ্যাসের আধিক্য, যেমন সম্ভাব্য গ্রিনহাউস প্রভাব সৃষ্টিকারী হিসাবে বিবেচিত, বিশ্বব্যাপী অনুপাতের প্রভাবের একটি উদাহরণ।
শিল্পায়ন এবং শহরগুলিতে সভ্যতার গোষ্ঠীকরণের ফলে খাদ্য উৎপাদনের মতো বৃহৎ পরিসরে চাহিদা মেটানো, কৃষিতে একটি বৃহৎ প্রবৃদ্ধি, বিশেষ করে পশুখাদ্য তৈরির জন্য শস্য উৎপাদনে (এই বিষয় সম্পর্কে আরও জানুন) নিবন্ধ: মাংস খাওয়ার জন্য নিবিড় পশুপালন পরিবেশ এবং ভোক্তা স্বাস্থ্যের উপর প্রভাব ফেলে৷" এই চাহিদাগুলি পূরণ করার সাথে সাথে, প্রচুর পরিমাণে প্রচুর গ্যাস বায়ুমণ্ডলে উত্পাদিত এবং নির্গত হতে শুরু করে, যার ফলে বায়ুমণ্ডলে তাদের জমা হয় এবং বেশ কয়েকটি পার্থিব চক্র পরিবর্তন হয়। , গ্রহের গড় তাপমাত্রাকেও প্রভাবিত করে।এই গ্যাসগুলির মধ্যে একটি হল নাইট্রাস অক্সাইড।
নাইট্রাস অক্সাইড (N2O) কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) এর তুলনায় অনেক ছোট অনুপাতে উপস্থিত, কিন্তু এর প্রভাব অনেক বেশি। ট্রপোস্ফিয়ারে এর উপস্থিতি নিষ্ক্রিয়, শুধুমাত্র তাপ শক্তি শোষণে অবদান রাখে, তবে, যখন স্ট্রাটোস্ফিয়ারে থাকে, তখন এটি ওজোন স্তরকে ক্ষয় করে। নাইট্রাস অক্সাইডের বায়ুমণ্ডলে তাপ ধরে রাখার বৈশিষ্ট্য রয়েছে CO2-এর থেকে প্রায় 300 গুণ বেশি, অর্থাৎ, নাইট্রাস অক্সাইডের একটি অণু বায়ুমণ্ডলে CO2-এর 300টি অণুর সমতুল্য। নাইট্রাস অক্সাইড ওজোন স্তরের উপরও প্রভাব ফেলে, এটির অবনতিতে অবদান রাখে এবং এটি প্রাকৃতিকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার আগে 100 বছরেরও বেশি সময় ধরে বায়ুমণ্ডলে থাকে। এটি অনুমান করা হয় যে এক বছরে 5.3 টেরাগ্রাম (টিজি) নাইট্রাস অক্সাইড মানুষ নির্গত হয় (1 টিজি 1 বিলিয়ন কেজির সমান)।
নির্গমন উত্স
নভেম্বর 2013 সালে, জাতিসংঘের পরিবেশ কর্মসূচি (UNEP) নাইট্রাস অক্সাইড এবং গ্রহের জলবায়ু এবং ওজোন স্তরের উপর এর প্রভাবের উপর একটি প্রতিবেদন প্রকাশ করে। প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, নাইট্রাস অক্সাইড হল তৃতীয় গ্যাস, যা মানব ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে নির্গত হয়, যা বৈশ্বিক উষ্ণায়নে সবচেয়ে বেশি অবদান রাখে এবং ওজোন স্তরের অবক্ষয় সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে। গবেষণার উপর ভিত্তি করে, মেরুতে বরফের কলামে আটকে থাকা বায়ু বুদবুদে উপস্থিত গ্যাসের ঘনত্ব বিশ্লেষণ করে, CO2 (পার্টস পার মিলিয়ন - পিপিএম) এবং N2O (পার্টস পার বিলিয়ন - পিপিবি) এর বর্তমান ঘনত্বের সাথে একটি তুলনা করা হয়েছিল এবং সময়ের সাথে এই গ্যাসগুলির বৃদ্ধি দেখানো একটি গ্রাফ প্লট করা হয়েছে।
সূত্র: Drawing Down N2O/unep.org
18 শতকের পর থেকে শিল্প বিপ্লবের সময়কালের ঠিক পরে CO2 এবং N2O এর ঘনত্বের একটি বড় বৃদ্ধি দেখা যায়। রিপোর্টটি কৃষি, শিল্প এবং জীবাশ্ম জ্বালানী, জৈববস্তু পোড়ানো, পয়ঃনিষ্কাশন এবং জলজ কৃষি হিসাবে নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের প্রধান মানব উত্সগুলি নির্দেশ করে এবং শেষ তিনটি উত্সের যোগফল কৃষি থেকে নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের পরিমাণে পৌঁছায় না।
সূত্র: Drawing Down N2O/unep.org
প্রতিটি সেক্টরে N2O নির্গমনের সমস্যা
কৃষি
নাইট্রোজেন, খাদ্য উৎপাদনের জন্য অপরিহার্য, এনজাইম, ভিটামিন, অ্যামিনো অ্যাসিড এবং এমনকি ডিএনএর মতো আণবিক কাঠামোর জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। কৃষিতে নাইট্রোজেন সংযোজন, সারের মাধ্যমে, ফসলের ফলনকে ত্বরান্বিত করে এবং বৃদ্ধি করে, তবে এটি N2O নির্গমনের কারণও হয়। এটি অনুমান করা হয় যে একটি মাটিতে প্রয়োগ করা নাইট্রোজেনের প্রায় 1% সরাসরি N2O নির্গত করবে। 1% কম বলে মনে হয়, কিন্তু আপনি যদি বিশ্বে কৃষির মোট এলাকা এবং বার্ষিক ব্যবহৃত সারের পরিমাণ সম্পর্কে চিন্তা করেন তবে এটি এত কম নাও হতে পারে।
সবচেয়ে বেশি নাইট্রাস অক্সাইড নির্গত করা সেক্টরগুলির মধ্যে, কৃষি বার্ষিক নির্গমনের জন্য প্রধান দায়ী: মোট নির্গমনের প্রায় 66%। এই সেক্টরের জন্য, শুধুমাত্র সার প্রয়োগ থেকে সরাসরি N2O নির্গমনের জন্য দায়ী নয়, বরং কৃত্রিম সার, পশুর সার, চারণভূমিতে উত্থাপিত প্রাণী, লিচিং এবং সার ব্যবস্থাপনার উৎপাদন প্রক্রিয়া থেকে প্রত্যক্ষ ও পরোক্ষ নির্গমনের জন্য দায়ী।
সার এবং সার প্রয়োগ এবং পরিচালনার কিছু ব্যবস্থা এই প্রভাব কমাতে সাহায্য করতে পারে:
- নিয়মিতভাবে সার/সার বন্টন প্রক্রিয়া পরীক্ষা করে নিশ্চিত করুন যে প্রয়োগটি সঠিক হচ্ছে;
- নিশ্চিত করুন যে সার/সার প্রয়োগকারী ব্যক্তি যতটা প্রয়োজন তত কম প্রয়োগ করতে প্রশিক্ষিত;
- প্রয়োজনীয় পরিমাণ সার স্থাপনের জন্য মাটি বিশ্লেষণ করা;
- অজৈব সারের চেয়ে বেশি সার ব্যবহার করার চেষ্টা করুন;
- সার হ্যান্ডলিং কৌশলের উন্নতি।
সার এবং দক্ষ বিকল্প উপায় দ্বারা N2O নির্গমন হ্রাসের জন্য গবেষণা ক্রমাগত করা আবশ্যক।
শিল্প এবং জীবাশ্ম জ্বালানী
শিল্প ও যানবাহন থেকে নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমন দুটি প্রধান উপায়ে ঘটে। প্রথমটিকে বলা হয় সমজাতীয় বিক্রিয়া, যেটি যখন একই শারীরিক অবস্থার বিক্রিয়াকারীরা প্রতিক্রিয়া দেখায়, একটি উদাহরণ হল বায়বীয় জ্বালানী (গ্যাস সহ গ্যাস) পোড়ানো। বায়বীয় জ্বালানীতে নাইট্রোজেন যৌগের উপস্থিতি থাকতে পারে, যা জ্বলন প্রক্রিয়ায় গরম করার সময় উত্পন্ন হতে পারে। দ্বিতীয় মাধ্যমটি ভিন্ন ভিন্ন প্রতিক্রিয়ায় ঘটে, যেখানে একটি গ্যাস এবং অন্যটি কঠিন হতে পারে, একটি উদাহরণ হল কয়লা পোড়ানো বা অটোমোবাইল অনুঘটকগুলিতে N2O গঠন।
বিমান, হালকা এবং ভারী যানবাহনগুলি নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের প্রধান উত্স, যদিও তারা সরবরাহ করে CO2 নির্গমনের তুলনায় খুব বেশি প্রাসঙ্গিক নয় - এটি একটি উদ্বেগজনক ঘটনা না হওয়ার জন্য কোনও অজুহাত নয়৷
শিল্পে, নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের দুটি প্রধান উত্স হল নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO3) এবং অ্যাডিপিক অ্যাসিড উত্পাদন। নাইট্রিক এসিডকে সার উৎপাদন, এডিপিক এসিড, বিস্ফোরক এবং লৌহঘটিত ধাতু প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য একটি মূল উপাদান হিসেবে বিবেচনা করা হয়। পৃথিবীতে উত্পাদিত সমস্ত নাইট্রিক অ্যাসিডের 80% এর বেশি অ্যামোনিয়াম নাইট্রেট এবং ক্যালসিয়াম অ্যামোনিয়াম নাইট্রেট ডাবল লবণের উত্পাদনে যায় - অ্যামোনিয়াম নাইট্রেটের 3/4 সার উত্পাদনে ফিরে যায়। HNO3 এর সংশ্লেষণের সময়, N2O একটি ক্ষুদ্র প্রতিক্রিয়া পণ্য হিসাবে গঠিত হতে পারে (উত্পাদিত প্রতি 1 কেজি HNO3 এর জন্য প্রায় 5 গ্রাম N2O)।
এডিপিক এসিড (C6H10O4) উৎপাদন শিল্প খাতে নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের দ্বিতীয় বৃহত্তম উৎস। উৎপাদিত অ্যাডিপিক অ্যাসিডের সিংহভাগই নাইলন উৎপাদনের জন্য নির্ধারিত হয় এবং কার্পেট, পোশাক, টায়ার, রং এবং কীটনাশক তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়।
এডিপিক এসিড উৎপাদনে N2O নির্গমন কমানোর প্রযুক্তি এখন পাওয়া যাচ্ছে, প্রায় 90% নির্গমন কমছে এবং প্রায় 70% এডিপিক এসিড উৎপাদন শিল্প এই প্রযুক্তিগুলি প্রয়োগ করে।
বায়োমাস বার্ন
বায়োমাস পোড়ানো মানে শক্তি উৎপাদনের জন্য উদ্ভিদ বা প্রাণীর উৎপত্তির যে কোনো উপাদান পোড়ানো। সংক্ষেপে, বায়োমাস পোড়ানো বলতে প্রাকৃতিকভাবে বা মানুষের কারণে, প্রধানত বন/জঙ্গল এমনকি কাঠকয়লা পোড়ানোকে বোঝায়।
বায়োমাস পোড়ানোর মাধ্যমে নির্গত N2O-এর গড় পরিমাণ পরিমাপ করা কঠিন, কারণ এটি পুড়ে যাওয়া উপাদানের গঠনের উপর অনেকটাই নির্ভর করে, তবে অনুমান করা হয় যে এটি নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের তৃতীয় বৃহত্তম উৎস। বেশিরভাগ বনের দাবানল প্রাকৃতিক কারণ যেমন বজ্রপাতের কারণে ঘটে, তবে মানুষের ক্রিয়াও বেশ উদ্বেগজনক। কৃষি ও পশুসম্পদকে অগ্রসর করার জন্য বন পোড়ানো বন, প্রাকৃতিক গাছপালা বা এমনকি ফসলের অবশিষ্টাংশ পোড়ানোর ক্ষেত্রে সবচেয়ে বড় উদ্বেগের মধ্যে রয়েছে, কারণ এলাকা পরিষ্কার করার জন্য আগুন একটি সস্তা এবং সহজ উপায়।
আরেকটি উদ্বেগজনক তথ্য হল কাঠ এবং কাঠকয়লার ব্যবহার শক্তি উৎপন্ন করতে এমনকি চুলায়ও। বিশ্বের অনেক অঞ্চলে, উদ্ভিজ্জ শক্তির উৎপাদন এবং রান্নার মতো কিছু কাজে এর ব্যবহার খুবই সাধারণ, এবং এটি N2O নির্গমনের একটি প্রভাবশালী উৎসও হতে পারে।
জ্বালানি কমাতে এবং প্রতিরোধ করার জন্য আইন এবং পদক্ষেপগুলি অবশ্যই "পরিষ্কার" এলাকায় পোড়া থেকে N2O এর নির্গমন কমাতে হবে, কৃষি বা অন্য যে কোনও ধরণের উদ্দেশ্যে, সেইসাথে প্রাকৃতিক কারণে আগুন নিয়ন্ত্রণ এবং লড়াই করার জন্য। অনিয়ন্ত্রিত অগ্নিশিখার ঝুঁকি প্রদানের পাশাপাশি, যা একটি বিশাল এলাকাকে ধ্বংস করতে পারে, যেমনটি নভেম্বর 2015 সালে চাপাদা ডায়ামান্টিনায় ঘটেছিল, দূষণকারী এবং বিষাক্ত গ্যাসের নির্গমন এই অঞ্চলকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করতে পারে।
শক্তি উৎপাদনের জন্য বায়োমাস ব্যবহার থেকে এবং চুলায় নির্গমনের বিষয়ে, কম জ্বালানী ব্যবহার করার কৌশলের উন্নতি, অধিক দক্ষতার সাথে এবং জ্বালানীর সাথে প্রতিস্থাপন যা N2O নিঃসরণ করে না, যেমন পেট্রোলিয়াম থেকে গ্যাস, N2O কমানোর কার্যকর বিকল্প। এই উত্স থেকে নির্গমন। পেট্রোলিয়াম থেকে গ্যাস দিয়ে তাদের প্রতিস্থাপনের ক্ষেত্রে, আমাদের CO2 নির্গমনের সমস্যা হবে - এটি পাগল বলে মনে হতে পারে, তবে N2O এর পরিবর্তে CO2 ছেড়ে দেওয়া ভাল, যেহেতু N2O, ওজোন স্তর ধ্বংসে অবদান রাখার পাশাপাশি , CO2 এর চেয়ে 300 গুণ বেশি তাপ ধারণ ক্ষমতা রয়েছে।
পয়ঃনিষ্কাশন এবং জলজ পালন
একত্রে, মানুষের দ্বারা সৃষ্ট নাইট্রাস অক্সাইডের মোট নির্গমনের 4% নিকাশী এবং জলজ চাষ। এটি অন্যান্য উত্সের তুলনায় ছোট বলে মনে হতে পারে, তবে তারা এখনও উদ্বেগের উত্স। পয়ঃনিষ্কাশনকে এমন কোনো পরিত্যক্ত জল হিসাবে চিহ্নিত করা হয় যাতে দূষিত পদার্থ এবং অমেধ্য থাকে যা পরিবেশকে প্রভাবিত না করার জন্য চিকিত্সা করা প্রয়োজন। অ্যাকুয়াকালচার হল সীমিত বা নিয়ন্ত্রিত স্থানে জলজ জীবের চাষ, যেমন বিক্রির জন্য মাছ তোলা।
পয়ঃনিষ্কাশন দ্বারা নাইট্রাস অক্সাইডের নির্গমন দুটি উপায়ে ঘটতে পারে: পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ার সময় রাসায়নিক ও জৈবিক রূপান্তর এবং উপনদীতে নিকাশী নিষ্পত্তির মাধ্যমে, যেখানে নাইট্রোজেন, যা পয়ঃনিষ্কাশনের উচ্চ ঘনত্বে থাকে, উপস্থিত ব্যাকটেরিয়া দ্বারা N2O তে রূপান্তরিত হবে। উপনদী
সারের সমস্যা যেমন, জলজ চাষে সমস্যা হল উচ্চ পরিমাণে নাইট্রোজেন প্রয়োগ করা। চাষকৃত জীবের খাদ্যে উপস্থিত নাইট্রোজেনের বিপুল পরিমাণ পানিতে উপস্থিত নাইট্রোজেনের উচ্চ মাত্রার দিকে নিয়ে যায়, যা রাসায়নিক এবং/অথবা জৈবিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নাইট্রাস অক্সাইডে রূপান্তরিত হবে।
বর্জ্য দ্বারা নির্গত নাইট্রাস অক্সাইড হ্রাস করার প্রধান উপায় হল চিকিত্সার কৌশল, এইভাবে মিশ্রিত নাইট্রোজেনের পরিমাণ হ্রাস করে। কিছু কৌশল মিশ্রিত নাইট্রোজেনের 80% পর্যন্ত অপসারণ করতে পারে। নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমন কমাতে চিকিত্সা নীতি এবং প্রযুক্তি অবশ্যই গ্রহণ এবং প্রতিষ্ঠিত করতে হবে।
N2O নির্গমন কমানোর জন্যও অ্যাকুয়াকালচার কৌশল প্রয়োগ করা যেতে পারে, যেমন: কৃষি এবং জলজ চাষ পদ্ধতির একীকরণ, জলজ ফসল এবং জলজ উদ্ভিদের জন্য পুষ্টি সমৃদ্ধ জল পুনঃব্যবহার করা জলজ সৃষ্টি, জলজ প্রজাতির মধ্যে একীকরণ, যখন একটি প্রজাতির বর্জ্য হিসাবে কাজ করে। অন্যের জন্য খাদ্য, খাদ্য এবং পুষ্টির পরিবর্তন এবং অপ্টিমাইজেশন, মাধ্যমের নাইট্রোজেনের তরলতা কমানোর লক্ষ্য।
নাইট্রাস অক্সাইড ব্যবহারের ফলে সৃষ্ট প্রভাবগুলি গুরুত্বপূর্ণ কিছুর দিকে মনোযোগ দেয়: গ্রহের সীমা। এই বিষয়টি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, নিবন্ধটি দেখুন: "গ্রহের সীমাগুলি কী?"
