來源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2018-10-09 第3版 國(guó)際)
作者：卜葉
相關(guān)論文信息：DOI:10.1126/science.aav3862
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管理農(nóng)場(chǎng)的氨源，比如馬里蘭州的這堆雞糞，可能是限制排放的關(guān)鍵
圖片來源：EDWIN REMSBERG/ALAMY STOCK PHOTO
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霧霾的成分及它們?cè)诖髿庵械南嗷プ饔靡恢笔莻€(gè)謎。美國(guó)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，霧霾成分中大約3/4是硝酸銨，其中的氨通常來自使用氨基液體肥料的農(nóng)場(chǎng)或產(chǎn)生大量動(dòng)物糞便的農(nóng)場(chǎng)，該文章近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
普林斯頓大學(xué)的環(huán)境工程師Mark Zondlo說:“氨是可怕的，它確實(shí)是大氣中最糟糕的氣體之一?！?/span>
氨一旦進(jìn)入大氣層，就會(huì)與其他化合物結(jié)合，產(chǎn)生直徑小于2.5微米的微小顆粒，高濃度的氨似乎在加劇霧霾，而這些微小顆粒滯留在人體肺部和血液中，會(huì)導(dǎo)致疾病或過早死亡。
長(zhǎng)久以來，人類對(duì)這種無色、氣味刺鼻的氣體在致命空氣污染中所扮演的角色知之甚少。從某種程度是因?yàn)樽粉櫵浅＠щy。氨氣總是急切地與其他化合物結(jié)合，導(dǎo)致這種氣體的壽命很短，監(jiān)測(cè)儀器很難捕捉到它們。
事情并未因此戛然而止。近年來，霧霾導(dǎo)致美國(guó)鹽湖城地區(qū)居民肺炎和哮喘發(fā)作的問題日益嚴(yán)重，學(xué)校暫停戶外活動(dòng)，甚至健康的居民都抱怨喉嚨發(fā)癢和咳嗽，有越來越大的壓力迫使美國(guó)政府解決霧霾問題。
去年，來自6所大學(xué)、幾個(gè)州和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的研究人員開展了一項(xiàng)前所未有的研究，以更好地了解鹽湖城霧霾的確切化學(xué)成分和污染源。外界評(píng)論，在研究氨排放方面，很少有像2017年冬天鹽湖城地區(qū)那樣徹底的行動(dòng)。
針對(duì)鹽湖城地區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，霧霾中的氨很大比例來自農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)，包括以氨為基礎(chǔ)的肥料和動(dòng)物糞便，此外，森林大火、汽車和工業(yè)也有貢獻(xiàn)。
中國(guó)是全球氨排放的熱點(diǎn)地區(qū)之一，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所大氣分中心主任王躍思接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，氨排放問題引起關(guān)注，主要是因?yàn)樗陟F霾形成過程中扮演著非常關(guān)鍵的角色。在區(qū)域尺度的氨氣排放清單中，農(nóng)牧業(yè)的貢獻(xiàn)較大，交通和工業(yè)過程氨氣排放較小。但在城市地區(qū)，汽車排放的氨氣對(duì)霧霾形成的貢獻(xiàn)可能比人們之前想象的要大得多。尤其在秋冬季，霧霾形成多與靜穩(wěn)天氣條件有關(guān)，局地排放的氨氣在城市內(nèi)累積，使得霧霾中來自非農(nóng)業(yè)源的氨氣比例上升。
自1990年以來，歐洲國(guó)家采取了多種策略，包括限制化肥的使用和覆蓋糞堆、控制乳制品的經(jīng)營(yíng)，將農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的總排放量減少了24%。但接下來，橫亙?cè)谏形窗严拗瓢迸欧抛鳛閮?yōu)先事項(xiàng)的國(guó)家，比如中國(guó)、美國(guó)面前控制氨排放問題的難度將進(jìn)一步加大。王躍思表示，控制氨排放的技術(shù)相對(duì)成熟，難點(diǎn)在于落地和監(jiān)管。
北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院生態(tài)保護(hù)與環(huán)境規(guī)劃研究所副所長(zhǎng)韓玉花告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，近年來北京地區(qū)通過農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、降低化肥施用強(qiáng)度、關(guān)?；蛑卫斫B(yǎng)區(qū)內(nèi)的規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)了北京市農(nóng)業(yè)氨排放量的削減；但整體看，目前，國(guó)內(nèi)氨排放治理主要通過減少化肥施用、提高養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞污的規(guī)范化處置水平等方式實(shí)現(xiàn)協(xié)同減排，農(nóng)業(yè)氨排放控制技術(shù)尚處于摸索示范階段。
有一點(diǎn)是確定的，如果鹽湖城和其他地方的研究證據(jù)證明氨已成為顆粒物污染的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)因素，那么可能會(huì)加快監(jiān)管機(jī)構(gòu)采取行動(dòng)的步伐。王躍思表示，減少氨排放需要長(zhǎng)期、分層次進(jìn)行，但首先要行動(dòng)起來，把已經(jīng)確定的氨排放源控制好，比如農(nóng)業(yè)施肥和畜牧養(yǎng)殖。還要開展詳細(xì)的來源解析，為精準(zhǔn)實(shí)施控制提供科技支撐。
此外，已有研究證明，氨作為PM2.5形成的重要前體物，需要與排入大氣中的硫酸鹽、硝酸鹽等物質(zhì)共同削減才能實(shí)現(xiàn)更加明顯的減排效應(yīng)。韓玉花表示，我國(guó)一些城市為控制農(nóng)業(yè)氨排放已對(duì)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)提出要求，但從歐盟和美國(guó)的氨排放控制歷程來看，農(nóng)業(yè)氨排放控制將是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的過程。
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