作者：余進(jìn)海（LAPC，2013級(jí)碩士研究生） 近年來(lái)，在媒體宣傳下，公眾或多或少的知道了灰霾的幾大元兇：機(jī)動(dòng)車尾氣排放、工業(yè)污染、燃煤污染、施工揚(yáng)塵以及外來(lái)污染。但這并不是中國(guó)空氣污染答案的全部。有一個(gè)重要污染源，一直被社會(huì)大眾所忽視，是中國(guó)灰霾的重要元兇——氨氣污染?，F(xiàn)在越來(lái)越多的科學(xué)家開(kāi)始關(guān)注氨氣，認(rèn)為它是PM2.5指數(shù)居高不下的重要推手。 氨氣為什么會(huì)成為灰霾的元兇？PM2.5可以分成兩類：直接排放到大氣中的細(xì)顆粒物（一次顆粒物）和在空氣中通過(guò)反應(yīng)生成的細(xì)顆粒物（二次顆粒物）。在中國(guó)的主要城市群，一次顆粒物大約只占到了所有顆粒物的30-50%，而二次顆粒物占到了50-70%。很少有人知道二次顆粒物的生成和氨氣密不可分。燃煤、汽車尾氣污染源等排放出的二氧化硫、氮氧化物，在大氣中會(huì)被氧化成氣態(tài)硫酸、硝酸，再與過(guò)量氨氣反應(yīng)，生成硫酸銨、硝酸銨顆粒物。在充分吸收水分后，上述顆粒物的直徑漲到可以接近可見(jiàn)光的波段，消光作用極強(qiáng)，這樣的細(xì)顆粒物達(dá)到特定濃度后，灰霾天氣就會(huì)出現(xiàn)。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，氨氣是大氣灰霾的生成促進(jìn)劑。
在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，由于對(duì)氨氣污染控制的較早，空氣中氨氣的濃度很低，即便二氧化硫、氮氧化物的濃度很高，二次顆粒物（硫酸銨、硝酸銨）的生成量也較為有限。而在目前的中國(guó)多數(shù)地區(qū)，空氣中氨氣明顯過(guò)量，有多少可以發(fā)生相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的污染氣體，通常都可以找到充足氨氣生成二次顆粒物。 那么中國(guó)空氣中的氨氣是從何而來(lái)呢？大多數(shù)的學(xué)者觀點(diǎn)一致，中國(guó)農(nóng)業(yè)大量施用氮肥以及持續(xù)擴(kuò)大的禽畜養(yǎng)殖業(yè)是氨污染的最大來(lái)源，城市周邊工業(yè)氨排放也是原因之一。北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授宋宇等人的研究發(fā)現(xiàn)，2006年中國(guó)的氨排放總量為980萬(wàn)噸，已經(jīng)超過(guò)北美與歐洲的總和。畜牧業(yè)、農(nóng)田化肥施用總共貢獻(xiàn)了87%的氨氣，兩者分別占54%、33%。另一項(xiàng)權(quán)威研究來(lái)自哈佛大學(xué)的F.Paulot等人。他們對(duì)2005—2008年的全球氨排放監(jiān)測(cè)顯示，中國(guó)每年的氨排放量約為1020萬(wàn)噸，美國(guó)約340萬(wàn)噸，歐盟約為376萬(wàn)噸。
為何氨氣會(huì)被忽視？氨對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)，主要還是氮氧化物、二氧化硫生成硫酸和硝酸后和氨氣反應(yīng)生成銨鹽，摩爾數(shù)相同的情況下，銨鹽的質(zhì)量濃度要比硝酸鹽和硫酸鹽的質(zhì)量濃度小很多，因此在治理時(shí)上大家更關(guān)注氮氧化物、二氧化硫的控制，認(rèn)為減少硝酸鹽和硫酸鹽會(huì)更有效的降低PM2.5的質(zhì)量濃度。在中國(guó)空氣治理的全國(guó)布局中，控制燃煤總量，提升油品質(zhì)量和機(jī)動(dòng)車排放裝置，加強(qiáng)工廠脫硫脫硝等被擺上重要位置，而氨污染仍處于學(xué)術(shù)研究階段。但是當(dāng)?shù)趸?、二氧化硫的控制達(dá)到一定階段后，對(duì)氨氣控制的重要性就凸顯出來(lái)了。 如何控制氨污染？長(zhǎng)期以來(lái)，氨氣排放源普查、治理對(duì)策研究，并未得到學(xué)界和環(huán)保部門的足夠重視。對(duì)于每年全國(guó)氨排放總量、地區(qū)分布，以及各個(gè)污染源的排放量，目前都沒(méi)有明確的數(shù)據(jù)?？梢哉f(shuō)對(duì)氨排放的精確估算是當(dāng)前困擾我國(guó)環(huán)境管理部門的主要問(wèn)題。2014年8月19日，環(huán)保部發(fā)布《氨源排放清單編制技術(shù)指南（試行）》，這是中國(guó)首個(gè)國(guó)家層面的氨排放編制指南，它的發(fā)布有助于環(huán)保部門了解我國(guó)氨排放的具體情況。多項(xiàng)研究表明，大氣中的氨約80%來(lái)自農(nóng)業(yè)。不合理施用化肥，導(dǎo)致大量的氨逃逸，是氨氣最重要來(lái)源之一。中國(guó)氮肥利用率偏低，約為30%—35%，損失率平均達(dá)45%。這源于氮肥施用的兩方面問(wèn)題：一是氮肥品種，傳統(tǒng)氮肥中含氨水，容易揮發(fā)。二是施肥方式，表施、淺施易使氮肥揮發(fā)；農(nóng)民為了保證產(chǎn)量，往往過(guò)量施肥，除植物吸收外，多余部分中的氨便釋放到大氣中。相比之下，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞尿也會(huì)排放氨氣，且更難控制，很多學(xué)者認(rèn)為畜禽養(yǎng)殖對(duì)氨排放貢獻(xiàn)超過(guò)50%。畜禽養(yǎng)殖主要有兩種方式，一是散養(yǎng)，如某農(nóng)戶自家養(yǎng)了兩頭牛，這種幾乎沒(méi)有控氨措施可言；二是規(guī)?；B(yǎng)殖，大型養(yǎng)殖場(chǎng)裝有糞便、污水處理設(shè)施，但事實(shí)上，糞尿處理設(shè)施的運(yùn)行往往不能盡如人意。因此，要控制氨排放，改變粗放的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)方式是必不可少的。 參考文獻(xiàn)Huang, X., Song, Y., Li, M. M., Li, J. F., Huo, Q., Cai, X. H., et al. (2012). A high-resolution ammonia emission inventory in China. Global Biogeochemical Cycles, 26, Doi 10.1029/2011gb004161.
