作者：余進海（LAPC，2013級碩士研究生） 近年來，在媒體宣傳下，公眾或多或少的知道了灰霾的幾大元兇：機動車尾氣排放、工業污染、燃煤污染、施工揚塵以及外來污染。但這并不是中國空氣污染答案的全部。有一個重要污染源，一直被社會大眾所忽視，是中國灰霾的重要元兇——氨氣污染。現在越來越多的科學家開始關注氨氣，認為它是PM2.5指數居高不下的重要推手。 氨氣為什么會成為灰霾的元兇？PM2.5可以分成兩類：直接排放到大氣中的細顆粒物（一次顆粒物）和在空氣中通過反應生成的細顆粒物（二次顆粒物）。在中國的主要城市群，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，在大氣中會被氧化成氣態硫酸、硝酸，再與過量氨氣反應，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光的波段，消光作用極強，這樣的細顆粒物達到特定濃度后，灰霾天氣就會出現。簡單的來說，氨氣是大氣灰霾的生成促進劑。
在西方發達國家，由于對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。而在目前的中國多數地區，空氣中氨氣明顯過量，有多少可以發生相關化學反應的污染氣體，通常都可以找到充足氨氣生成二次顆粒物。 那么中國空氣中的氨氣是從何而來呢？大多數的學者觀點一致，中國農業大量施用氮肥以及持續擴大的禽畜養殖業是氨污染的最大來源，城市周邊工業氨排放也是原因之一。北京大學環境學院教授宋宇等人的研究發現，2006年中國的氨排放總量為980萬噸，已經超過北美與歐洲的總和。畜牧業、農田化肥施用總共貢獻了87%的氨氣，兩者分別占54%、33%。另一項權威研究來自哈佛大學的F.Paulot等人。他們對2005—2008年的全球氨排放監測顯示，中國每年的氨排放量約為1020萬噸，美國約340萬噸，歐盟約為376萬噸。
為何氨氣會被忽視？氨對PM2.5的貢獻，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生成銨鹽，摩爾數相同的情況下，銨鹽的質量濃度要比硝酸鹽和硫酸鹽的質量濃度小很多，因此在治理時上大家更關注氮氧化物、二氧化硫的控制，認為減少硝酸鹽和硫酸鹽會更有效的降低PM2.5的質量濃度。在中國空氣治理的全國布局中，控制燃煤總量，提升油品質量和機動車排放裝置，加強工廠脫硫脫硝等被擺上重要位置，而氨污染仍處于學術研究階段。但是當氮氧化物、二氧化硫的控制達到一定階段后，對氨氣控制的重要性就凸顯出來了。 如何控制氨污染？長期以來，氨氣排放源普查、治理對策研究，并未得到學界和環保部門的足夠重視。對于每年全國氨排放總量、地區分布，以及各個污染源的排放量，目前都沒有明確的數據。可以說對氨排放的精確估算是當前困擾我國環境管理部門的主要問題。2014年8月19日，環保部發布《氨源排放清單編制技術指南（試行）》，這是中國首個國家層面的氨排放編制指南，它的發布有助于環保部門了解我國氨排放的具體情況。多項研究表明，大氣中的氨約80%來自農業。不合理施用化肥，導致大量的氨逃逸，是氨氣最重要來源之一。中國氮肥利用率偏低，約為30%—35%，損失率平均達45%。這源于氮肥施用的兩方面問題：一是氮肥品種，傳統氮肥中含氨水，容易揮發。二是施肥方式，表施、淺施易使氮肥揮發；農民為了保證產量，往往過量施肥，除植物吸收外，多余部分中的氨便釋放到大氣中。相比之下，畜禽養殖產生的糞尿也會排放氨氣，且更難控制，很多學者認為畜禽養殖對氨排放貢獻超過50%。畜禽養殖主要有兩種方式，一是散養，如某農戶自家養了兩頭牛，這種幾乎沒有控氨措施可言；二是規模化養殖，大型養殖場裝有糞便、污水處理設施，但事實上，糞尿處理設施的運行往往不能盡如人意。因此，要控制氨排放，改變粗放的農牧業生產方式是必不可少的。 參考文獻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.
