氨排放大國如何應(yīng)對“壞空氣推手”

近日，霧霾再度降臨京津冀地區(qū)，環(huán)保部3月16日發(fā)布的空氣質(zhì)量預(yù)報顯示，京津冀地區(qū)未來十天內(nèi)的空氣質(zhì)量呈前期較差、后期轉(zhuǎn)好態(tài)勢。

霧霾取代“兩會藍(lán)”，治霾話題也再次發(fā)酵。追究霧霾成因，*常關(guān)注的是燃煤、機(jī)動車、工業(yè)生產(chǎn)和揚(yáng)塵。在剛剛結(jié)束的今年全國兩會上，中國科學(xué)院院士、中科院地球環(huán)境研究所所長周衛(wèi)健提出，該所研究團(tuán)隊耗時四年對我國北方霧霾形成機(jī)理進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)污染源在細(xì)顆粒物(PM2.5)形成過程中起很大作用，其“貢獻(xiàn)率可達(dá)20%以上”。但在現(xiàn)實中，該因素在研究和治理中被忽視。

據(jù)悉，中科院團(tuán)隊在西安、北京兩地進(jìn)行外場觀測，獲得大量研究數(shù)據(jù)，氮肥氨氣促PM2.5生成等研究成果，已以論文《從倫敦霧到中國霾持續(xù)的硫酸鹽形成》發(fā)表在美國國家科學(xué)院院報上。

——新聞熱點——

我國是全球*大的氨排放國

周衛(wèi)健研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，在北方霧霾天氣中，尤其是在濕度較大的冬季，往往可監(jiān)測到硫酸鹽濃度暴增現(xiàn)象。這些高濃度的硫酸鹽，主要是大氣中二氧化硫經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)氧化形成的。

研究還發(fā)現(xiàn)，與倫敦霧滴的大顆粒相比，“中國霾”粒子比霧滴小得多，屬納米級，pH值偏中性。這是由于二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸所產(chǎn)生的小粒子呈現(xiàn)酸性，空氣中又存在較高濃度的氨氣，中和了硫酸形成硫酸鹽。

作為大氣中**的堿性氣體，氨氣可以同水及酸性物質(zhì)反應(yīng)。正是這種獨(dú)特的化學(xué)特性，使氨氣扮演了“壞空氣推手”的角色。對此，中科院大氣物理所研究員王躍思解釋說，1體積水能溶解700體積的氨，這意味著當(dāng)大氣濕度增高時，氨更容易與水進(jìn)行反應(yīng)，水又吸收了二氧化硫和二氧化氮，變成液相的亞硫酸和亞硝酸。在合適的氧化反應(yīng)條件下，亞硫酸、亞硝酸就會轉(zhuǎn)化成硫酸、硝酸，與氨發(fā)生中和反應(yīng)，生成顆粒態(tài)的硫酸銨、硝酸銨，成為了PM2.5。

據(jù)北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，2006年我國氨排放總量為980萬噸，超過北美與歐洲的總和。我國在近20年時間里，一直是全球*大的氨排放國。哈佛大學(xué)的研究報告顯示，從2005年至2008年間，我國每年氨排放量約1020萬噸，與此同時，美國、歐盟的數(shù)字分別為340萬噸、376萬噸。

研究發(fā)現(xiàn)，我國區(qū)域氨氣排放源上升快、影響大，可能來源于近海養(yǎng)殖、畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車(三元催化過量)、工業(yè)脫硝(還原劑用氨水或尿素過量)等。王躍思說，目前京津冀區(qū)域氮沉降每平方公里每年達(dá)6.1噸，是發(fā)達(dá)國家有記錄以來的*高水平。氮沉降主要來源就是氨氣，氨氣的70%都來自于農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)。

北京市環(huán)保局去年啟動了“京津冀區(qū)域大氣氨排放特征與控制對策研究的課題”，研究顯示大氣中的氨氣主要來自生物圈，排泄物當(dāng)中的尿素和化肥的使用不當(dāng)被認(rèn)為是氨氣排放的主要來源。

——現(xiàn)實困難——

氨排放的測量難度非常大

近年來，中科院、北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等都在做氨排放清單的研究。但編制排放清單絕非易事，其中每個環(huán)節(jié)都有很多不確定性因素，*終出來的清單，準(zhǔn)確性到底有多高，也很難評估。

氨排放清單編制**對農(nóng)業(yè)施肥、畜牧業(yè)、工業(yè)等排放源分類，然后用每一類別的排放因子乘上活動水平，便得出排放總數(shù)。以肉牛養(yǎng)殖為例，先測量出每頭肉牛排放的氨，再用其乘上全國肉牛總數(shù)。

北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授宋宇說，氨排放因子的測量非常困難，“氨的測量就很困難，氨是壽命較短的氣體，測量過程中還有吸附。”

計算也十分復(fù)雜。如肉牛在不同生長期，喂的飼料不同，會導(dǎo)致不同氨水平釋放。方法不完善，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也可能有問題。我國廣大農(nóng)村以散養(yǎng)為主，目前并沒有足夠現(xiàn)實數(shù)據(jù)支撐。在這種情況下，要摸清農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖排放氨的量，難度大。

——專家建議——

多學(xué)科合力攻克霧霾成因

全國政協(xié)委員、藍(lán)光集團(tuán)董事局主席楊鏗連續(xù)第四年針對霧霾治理提出提案，在今年兩會上，他表示，霧霾成因復(fù)雜，需要政府環(huán)保、科技部門加強(qiáng)對霧霾成因進(jìn)行系統(tǒng)深入研究。

周衛(wèi)健也建議，我國霧霾形成機(jī)制異常復(fù)雜，四年研究依然不能完全解決霧霾課題。應(yīng)集中多學(xué)科的科學(xué)家攻克“我國北方霧霾的成因、發(fā)展趨勢、環(huán)境影響與應(yīng)對”研究項目。

推清潔生產(chǎn)促農(nóng)業(yè)氨減排

其實國家一直倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)氨減排。《大氣十條》指出，全面推行清潔生產(chǎn)。積*開發(fā)緩釋肥料新品種，減少化肥施用過程中氨的排放;《北京市2013—2017年清潔空氣行動計劃》提出，農(nóng)業(yè)氨減排等技術(shù)，邊研究邊應(yīng)用。

北京市環(huán)保科學(xué)研究院研究員張增杰等在發(fā)表的《農(nóng)業(yè)源氨排放控制對策初步研究》論文中建議，我國應(yīng)大力推行種養(yǎng)結(jié)合模式，調(diào)整畜禽養(yǎng)殖布局和規(guī)模，提高農(nóng)田有機(jī)肥施用比例，減少化肥的施用;施用化肥時，測土配方，提高緩釋肥的使用，控制施用強(qiáng)度等;基于畜禽養(yǎng)殖糞便管理系統(tǒng)的氮物質(zhì)流，從飼喂、畜禽圈舍、糞污存儲、糞肥土地利用4個方面著手采取相應(yīng)的控制措施。其中畜禽養(yǎng)殖氨控制措施主要包括降低畜禽日糧中的粗蛋白質(zhì)含量，從源頭上減少氮的攝入等;編制糞肥科學(xué)還田技術(shù)指南，及農(nóng)業(yè)源氨排放控制指定文件等。

重拳治理機(jī)動車氨排放

王躍思認(rèn)為，工業(yè)、機(jī)動車所占氨排放比重可能比當(dāng)前認(rèn)為的高。“工業(yè)氨逃逸越來越多，如電廠等在脫硝中噴液態(tài)氨，想讓氨和氮氧化物反應(yīng)生成氮?dú)猓刂撇缓茫獨(dú)鉀]生成，氨逃逸出來了。”機(jī)動車排放升級到國四標(biāo)準(zhǔn)，柴油發(fā)動機(jī)要加脫硝裝置，但反應(yīng)過程中會出現(xiàn)反應(yīng)劑尿素逃逸，尿素很容易分解出氨。“汽油標(biāo)號越高，硫含量越低，氨排放會相應(yīng)增多。”這是由于在使用三元催化劑時，想讓氮氧化物還原成氮?dú)猓聦嵣虾苋菀走€原成氨，與工業(yè)合成氨的化學(xué)反應(yīng)接近。

因此，楊鏗建議，抓主要污染源，從源頭上出重拳治理霧霾。盡快完善機(jī)動車尾氣排放的專項立法，特別是在霧霾嚴(yán)重地區(qū)要加快制定實施細(xì)則，重點嚴(yán)抓執(zhí)行和檢查。國五汽柴油標(biāo)準(zhǔn)從今年1月1日起在全國范圍內(nèi)全面執(zhí)行，該標(biāo)準(zhǔn)實施后，在全國范圍內(nèi)應(yīng)禁止國三機(jī)動車買賣、過戶;在有條件的一、二線城市，禁止國四機(jī)動車買賣、過戶。

楊鏗還建議各地成立由公安交通管理、環(huán)保部門牽頭的專項執(zhí)法檢查小組，以治理“酒駕”力度治理環(huán)境污染。對發(fā)動機(jī)燃燒質(zhì)量、機(jī)動車尾氣排放情況進(jìn)行不定期拉網(wǎng)式檢查，對排放不達(dá)標(biāo)機(jī)動車上路行駛的，依法懲處。