日前，蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院氮循環(huán)研究團(tuán)隊(duì)及合作者，在全球尺度量化了主要作物和動(dòng)物類型對(duì)農(nóng)業(yè)氨排放的貢獻(xiàn)，回答了目前農(nóng)業(yè)系統(tǒng)氨的主要排放源，對(duì)準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)全球農(nóng)業(yè)氨污染提供了重要數(shù)據(jù)支撐。相關(guān)成果在線發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。
過(guò)去幾十年來(lái)，大氣氨排放與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活性氮過(guò)量使用密切相關(guān)，然而，全球農(nóng)業(yè)系統(tǒng)哪些作物或動(dòng)物具有高氨排放潛力、農(nóng)業(yè)氨排放如何影響全球氮沉降的時(shí)空格局尚不清楚。
團(tuán)隊(duì)基于多源地理空間數(shù)據(jù)（包括農(nóng)田施肥、畜牧業(yè)養(yǎng)殖、遙感活性氮濃度等）和區(qū)域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立了自下而上的農(nóng)業(yè)氨排放計(jì)算方法，開(kāi)發(fā)了全球近40年（1980年—2018年）的長(zhǎng)記錄農(nóng)業(yè)氨排放數(shù)據(jù)集。
研究發(fā)現(xiàn)，近40年全球農(nóng)業(yè)系統(tǒng)（包括農(nóng)田和畜牧業(yè)）氨排放量增加了78%，其中農(nóng)田氨排放量增加了128%，畜牧業(yè)氨排放量增加了45%。全球3種主要作物（小麥、玉米和水稻）和4種主要?jiǎng)游铮ㄅ！㈦u、羊和豬）氨排放占總量的70%以上。
研究團(tuán)隊(duì)基于構(gòu)建的長(zhǎng)時(shí)序農(nóng)業(yè)氨排放數(shù)據(jù)集，驅(qū)動(dòng)了全球大氣化學(xué)模型GEOS-Chem，系統(tǒng)評(píng)估了全球1980年以來(lái)農(nóng)業(yè)氨排放對(duì)氮沉降時(shí)空格局的影響。他們發(fā)現(xiàn)歐盟是全球氨態(tài)氮沉降1980年以來(lái)下降的唯一區(qū)域，下降了約16%，其主要原因是歐盟已將氨排放控制列入空氣污染防治政策，并制定了一系列有針對(duì)性的農(nóng)業(yè)氨減排措施。
然而，除了歐盟，目前全球大部分國(guó)家都尚未對(duì)氨排放進(jìn)行嚴(yán)格管控，導(dǎo)致全球陸地氨態(tài)氮沉降增加了72%，其中氨態(tài)氮沉降占總沉降的比例從1980年的41%上升到2018年的54%。
基于產(chǎn)量—氮肥反饋關(guān)系模型，研究人員發(fā)現(xiàn)，在維持現(xiàn)有農(nóng)作物產(chǎn)量不變的前提下，全球氮肥使用可降低38%，其中3種主要作物（小麥、玉米和水稻）約占氮肥過(guò)量使用的72%。氮肥使用過(guò)量約占農(nóng)業(yè)（農(nóng)田和畜牧業(yè)）氨排放的11%，中國(guó)、印度和美國(guó)氮肥過(guò)量使用分別占各國(guó)農(nóng)業(yè)氨排放的31%、25%和22%；氮肥過(guò)量使用占全球氮沉降總量的10%，中國(guó)、印度和美國(guó)氮肥過(guò)量使用占各國(guó)氮沉降總量的10%~20%。除了種植業(yè)外，畜牧業(yè)系統(tǒng)的合理管控可進(jìn)一步減少農(nóng)業(yè)氨排放，例如酸化抑氨、密閉控氨等。
研究認(rèn)為，未來(lái)如果不加強(qiáng)對(duì)氨排放的管控，氨態(tài)氮在全球氮沉降中將占有更大比重。該研究為農(nóng)業(yè)氨污染相關(guān)政策制定提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
（記者溫才妃、甘曉）
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