化肥、粪便的挥发物氨是导致雾霾的罪魁祸首？

管理农场的氨源，比如马里兰的这堆鸡粪，可能是限制排放的关键。资料来源:EDWIN REMSBERG/ALAMY STOCK照片

烟雾的成分及其在大气中的相互作用一直是个谜。美国的一项研究发现，烟雾成分中约有3/4是硝酸铵，其中的氨通常来自使用氨基液体肥料的农场或产生大量动物粪便的农场。这篇文章最近发表在《科学》杂志上。

普林斯顿大学的环境工程师马克·宗德罗说:“氨是可怕的。这的确是大气中最糟糕的气体之一。”

氨一旦进入大气，就会与其他化合物结合，产生直径小于2.5微米的微小颗粒。高浓度的氨似乎会加剧烟雾，这些微小颗粒会留在人的肺和血液中，导致疾病或过早死亡。

长期以来，人类对这种无色刺激性气体在致命的空气污染中所起的作用知之甚少。在某种程度上，这是因为跟踪它是出了名的困难。因为氨总是渴望与其他化合物结合，这种气体的寿命很短，监测仪器很难捕捉到它们。

这并没有让事情突然停止。近年来，雾霾导致美国盐城湖区居民患肺炎和哮喘的问题日益严重。学校已经暂停户外休息。甚至健康的居民也抱怨喉咙发痒和咳嗽。美国*面临的解决烟雾问题的压力越来越大。

去年，来自六所大学、几个州和联邦机构的研究人员发起了一项前所未有的努力，以更好地了解盐城湖烟雾的确切化学成分和污染源。外界评论说，在研究氨排放方面，很少有行动像2017年冬天盐湖城地区那样彻底。

对盐城湖地区的一项研究发现，烟雾中高比例的氨来自农业和畜牧业，包括氨基肥料和动物粪便。此外，森林火灾、汽车和工业也有贡献。

中国是全球氨排放的热点之一。lasg大气分中心主任王跃思在接受《中国科学报》采访时表示，氨的排放引起了人们的关注，主要是因为它在烟雾的形成中起着非常关键的作用。在区域范围的氨排放清单中，农业和畜牧业贡献较大，而运输和工业过程的氨排放较小。然而，在城市地区，汽车排放的氨气对烟雾形成的贡献可能比以前想象的要大得多。尤其是在秋季和冬季，烟雾的形成主要与平静的天气条件有关。当地氨排放在城市中积累，增加了烟雾中来自非农业来源的氨的比例。

自1990年以来，欧洲国家采取了各种策略，包括限制化肥的使用和覆盖粪堆，控制乳制品的管理，将农业和畜牧业的总排放量减少24%。但是，在中国和美国等尚未将限制氨排放作为优先事项的国家，控制氨排放将变得更加困难。王跃思表示，控制氨气排放的技术相对成熟，难点在于落地和监管。

北京环境保护科学研究所生态保护与环境规划研究所副所长洛林·哈恩告诉《中国科学日报》，近年来，北京通过调整农业产业结构、降低化肥施用强度、关闭或控制非农业地区的大型农场等措施，减少了农业氨排放。但总的来说，目前国内氨排放控制主要是通过减少化肥施用和提高畜禽粪便的标准化处理水平来实现协调减排。农业氨排放控制技术仍处于探索和示范阶段。

有一点是肯定的。如果盐湖城和其他地方的研究提供证据表明氨已经成为微粒污染的一个重要驱动力，它可能会加快监管行动的步伐。王跃思说，减少氨的排放需要一个长期和多层次的过程，但第一步是采取行动控制氨的排放源，如农业施肥和畜牧业。还应进行详细的来源分析，为精确控制提供科学和技术支持。

此外，现有研究还证明，氨作为形成PM2.5的重要前体，需要与排放到大气中的硫酸盐、硝酸盐和其他物质一起减少，以实现更明显的减排效果。洛林·哈恩说，中国一些城市已经对农业和水产养殖提出了控制农业氨排放的要求，但从欧盟和美国的氨排放控制过程来看，农业氨排放控制将是一个长期而复杂的过程。

相关文章信息:doi:10.1126/science.aav3862