农业污染源在北方PM2.5形成过程中贡献率可达20%以上(1)

雾霾取代“两会蓝”，治霾话题也再次发酵。追究雾霾成因，最常关注的是燃煤、机动车、工业生产和扬尘。在刚刚结束的今年全国两会上，中国科学院院士、中科院地球环境研究所所长周卫健提出，该所研究团队耗时四年对我国北方雾霾形成机理进行研究发现，农业污染源在细颗粒物（PM2.5）形成过程中起很大作用，其“贡献率可达20%以上”。但在现实中，该因素在研究和治理中被忽视。

据悉，中科院团队在西安、北京两地进行外场观测，获得大量研究数据，氮肥氨气促PM2.5生成等研究成果，已以论文《从伦敦雾到中国霾持续的硫酸盐形成》发表在美国国家科学院院报上。

——新闻热点——

我国是全球最大的氨排放国

周卫健研究团队发现，在北方雾霾天气中，尤其是在湿度较大的冬季，往往可监测到硫酸盐浓度暴增现象。这些高浓度的硫酸盐，主要是大气中二氧化硫经光化学反应氧化形成的。

研究还发现，与伦敦雾滴的大颗粒相比，“中国霾”粒子比雾滴小得多，属纳米级，pH值偏中性。这是由于二氧化硫转化为硫酸所产生的小粒子呈现酸性，空气中又存在较高浓度的氨气，中和了硫酸形成硫酸盐。

作为大气中唯一的碱性气体，氨气可以同水及酸性物质反应。正是这种独特的化学特性，使氨气扮演了“坏空气推手”的角色。对此，中科院大气物理所研究员王跃思解释说，1体积水能溶解700体积的氨，这意味着当大气湿度增高时，氨更容易与水进行反应，水又吸收了二氧化硫和二氧化氮，变成液相的亚硫酸和亚硝酸。在合适的氧化反应条件下，亚硫酸、亚硝酸就会转化成硫酸、硝酸，与氨发生中和反应，生成颗粒态的硫酸铵、硝酸铵，成为了PM2.5。

据北京大学环境学院团队研究发现，2006年我国氨排放总量为980万吨，超过北美与欧洲的总和。我国在近20年时间里，一直是全球最大的氨排放国。哈佛大学的研究报告显示，从2005年至2008年间，我国每年氨排放量约1020万吨，与此同时，美国、欧盟的数字分别为340万吨、376万吨。

研究发现，我国区域氨气排放源上升快、影响大，可能来源于近海养殖、畜牧业、农业、汽车（三元催化过量）、工业脱硝（还原剂用氨水或尿素过量）等。王跃思说，目前京津冀区域氮沉降每平方公里每年达6.1吨，是发达国家有记录以来的最高水平。氮沉降主要来源就是氨气，氨气的70%都来自于农业、养殖业。

北京市环保局去年启动了“京津冀区域大气氨排放特征与控制对策研究的课题”，研究显示大气中的氨气主要来自生物圈，排泄物当中的尿素和化肥的使用不当被认为是氨气排放的主要来源。

——现实困难——

氨排放的测量难度非常大

近年来，中科院、北京大学、清华大学、中国农业大学等都在做氨排放清单的研究。但编制排放清单绝非易事，其中每个环节都有很多不确定性因素，最终出来的清单，准确性到底有多高，也很难评估。

氨排放清单编制首先对农业施肥、畜牧业、工业等排放源分类，然后用每一类别的排放因子乘上活动水平，便得出排放总数。以肉牛养殖为例，先测量出每头肉牛排放的氨，再用其乘上全国肉牛总数。

北京大学环境学院教授宋宇说，氨排放因子的测量非常困难，“氨的测量就很困难，氨是寿命较短的气体，测量过程中还有吸附。”

计算也十分复杂。如肉牛在不同生长期，喂的饲料不同，会导致不同氨水平释放。方法不完善，基础数据也可能有问题。我国广大农村以散养为主，目前并没有足够现实数据支撑。在这种情况下，要摸清农村畜禽养殖排放氨的量，难度大。