氨減排為何瞄準(zhǔn)京津冀及周邊地區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)？
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》）提出，到2025年，京津冀及周邊地區(qū)大型規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)氨排放總量比2020年下降5%。
早在2020年9月的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上，加強(qiáng)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中的氨排放治理已被提上議事日程。此次《意見(jiàn)》為何對(duì)京津冀及周邊地區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)提出要求？氨排放研究經(jīng)歷了怎樣的歷程？減排有何難點(diǎn)？
我國(guó)的氨排放量需要引起重視
氨（NH3）在大多數(shù)人的印象里，“刺激性”妥妥地排在第一位。大家認(rèn)為，它除了有點(diǎn)味道，幾乎人畜無(wú)害，畢竟它是許多食物和肥料的重要成分。但這，不是事實(shí)。
北方自進(jìn)入秋冬季以來(lái)，霧霾天氣仍不時(shí)“造訪”。在濕度較大的冬季，往往可監(jiān)測(cè)到硫酸鹽濃度暴增的現(xiàn)象。這些高濃度的硫酸鹽，主要來(lái)源于大氣中的二氧化硫。
不是說(shuō)氨嗎，與二氧化硫有什么關(guān)系？
中科院大氣物理所研究員王躍思解釋道：“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(shí)，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(huì)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。”
PM2.5就這樣和氨產(chǎn)生了連接，而需要引起重視的是，在近20年時(shí)間里，我國(guó)是氨排放大國(guó)。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授、國(guó)家大氣重污染攻關(guān)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室首席專家劉學(xué)軍告訴記者，最新的排放清單結(jié)果顯示，2000年-2018年，我國(guó)氨排放基本穩(wěn)定在950萬(wàn)噸-1100萬(wàn)噸之間，2005年達(dá)到峰值。2018年排放990萬(wàn)噸左右，其中來(lái)自農(nóng)業(yè)的氮肥施用和畜禽養(yǎng)殖的貢獻(xiàn)分別約為30%和50%，其余20%來(lái)自土壤本底、生物質(zhì)燃燒、人體排泄、交通源和城市廢棄物排放等。
根據(jù)我國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)推算，2020年我國(guó)氨排放仍維持在960萬(wàn)噸左右，約為歐美國(guó)家排放總量（二者之和）的兩倍。
“目前，京津冀地區(qū)氮沉降每平方公里每年達(dá)6.1噸。”王躍思說(shuō)。這意味著，由于土壤鹽堿化嚴(yán)重，大氣中的氨含量多于酸性氣體。只要還有酸性氣體排放，就有足量的氨隨時(shí)等待與之發(fā)生反應(yīng)，生成源源不斷的顆粒物。
農(nóng)業(yè)氨從霧霾深處走到明處
在中國(guó)知網(wǎng)將“氨排放”作為檢索關(guān)鍵詞可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的氨排放研究最早可追溯到上世紀(jì)90年代，起步并不算晚。
但直到霧霾成因機(jī)理明晰后，氨排放在環(huán)境污染中的“推手”角色才逐漸浮出水面。那么此前，研究氨排放主要側(cè)重于解決什么問(wèn)題？
眾所周知，氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工的主要原料，氮元素在植物生長(zhǎng)中的作用不可或缺，能夠增加葉綠素，促使樹(shù)木生長(zhǎng)茂盛。過(guò)去，我國(guó)研究氨排放主要側(cè)重于解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（包括農(nóng)田和養(yǎng)殖業(yè)）中氨揮發(fā)損失定量化、優(yōu)化施肥、提高氮肥高效利用效率與減少氨排放等問(wèn)題。
一言以蔽之，就是怎樣將化肥利用率最大化。
“我記得1997年前后，中國(guó)科學(xué)院南京土壤所的朱兆良院士組織國(guó)內(nèi)專家寫(xiě)過(guò)一個(gè)報(bào)告，很重要的一個(gè)結(jié)論就是如果把不合理的過(guò)量施氮降下來(lái)，可以為農(nóng)民節(jié)省幾百億元的投入成本，并避免造成上千億元的生態(tài)環(huán)境代價(jià)，其中農(nóng)田氨排放是農(nóng)田氮損失的重要途徑。”劉學(xué)軍說(shuō)。
霧霾問(wèn)題出現(xiàn)之后，研究重點(diǎn)放在氨排放的大氣環(huán)境（包括氨沉降與二次顆粒物）與人體健康效應(yīng)等方面，也開(kāi)展了一些農(nóng)業(yè)氨減排的技術(shù)列單以及在典型地區(qū)（如河北省邯鄲市）農(nóng)業(yè)氨減排區(qū)域落地等工作。
今年，浙江大學(xué)教授谷保靜和北京大學(xué)研究員張霖團(tuán)隊(duì)等，在Science上合作發(fā)文，發(fā)現(xiàn)在全球尺度同樣減排50%的情景下，減氨的費(fèi)效比遠(yuǎn)高于氮氧化物減排。因此，未來(lái)氨減排空間較大。
“目前，氨排放研究領(lǐng)域的難點(diǎn)主要有兩方面，首先是如何精準(zhǔn)溯源，新的研究表明城市地區(qū)非農(nóng)業(yè)源氨排放被低估，但如何精準(zhǔn)溯源這些氨排放源是未來(lái)氨研究領(lǐng)域一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。”劉學(xué)軍表示。
其次是氨排放的精準(zhǔn)控制。在排放源清晰的情況下，如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)田和養(yǎng)殖業(yè)等氨排放的精準(zhǔn)管控，也是研究工作的重中之重，即如何使得各種氨的減排技術(shù)真正落地，具備可操作性（成本低、操作簡(jiǎn)便易行）。尤其在目前碳達(dá)峰碳中和背景下，如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)氨排放控制與溫室氣體減排或土壤增碳有機(jī)結(jié)合，是未來(lái)一段時(shí)期的新挑戰(zhàn)。
未來(lái)的減排路徑
讓我們回到《意見(jiàn)》中定位的“京津冀及周邊地區(qū)”，即華北平原。
華北平原面積為31萬(wàn)平方公里，其中耕地面積約占全國(guó)耕地面積的23%，是我國(guó)玉米、小麥等糧食作物的主產(chǎn)區(qū)。據(jù)清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的中國(guó)多尺度排放清單模型分析，華北平原2017年的氨排放量約占全國(guó)氨排放的23.7%，氨濃度高于其他地區(qū)。
造成這一問(wèn)題的根源，在于華北平原典型的小農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)模式。
近年來(lái)，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利潤(rùn)低，農(nóng)村勞動(dòng)力向城市輸入，農(nóng)戶對(duì)農(nóng)田管理愈加忽視，形成高氮投入和管理粗放的狀態(tài)，造成施肥后大量的氨揮發(fā)損失。
為破解這一難題，2019年以來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)院士團(tuán)隊(duì)專家和心連心肥料公司成員作為技術(shù)支撐，在河南省曲周縣開(kāi)展了“農(nóng)業(yè)面源污染治理減少農(nóng)業(yè)氨排放”的試點(diǎn)工作。通過(guò)在小麥上施用新型肥料——含脲酶抑制劑肥，1.6萬(wàn)畝試點(diǎn)田共節(jié)肥28.1%，降低氨排放47.8%，增產(chǎn)9%。
作為試點(diǎn)工作的重要成員之一，劉學(xué)軍表示，這一模式可以在華北地區(qū)大面積推廣，前提是短期內(nèi)需要給農(nóng)戶提供一定的政府補(bǔ)貼，以減輕農(nóng)民的負(fù)擔(dān)（因?yàn)楹迕敢种苿┓蕛r(jià)格稍高于普通尿素）。
當(dāng)然，由于其肥效高，施肥量可以比農(nóng)民傳統(tǒng)推薦量低15%-20%。這樣一來(lái)，肥料實(shí)際成本的增加非常有限。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著新型肥料生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，成本也會(huì)趨于降低，肥料補(bǔ)貼可以逐步取消。
那么，《意見(jiàn)》為何將重點(diǎn)放在大型規(guī)；B(yǎng)殖場(chǎng)？
“嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，大型規(guī)；B(yǎng)殖場(chǎng)屬于點(diǎn)源，相對(duì)容易采用新技術(shù)來(lái)控制氨的排放？梢詮娘暳吓浞絻(yōu)化，如采用低蛋白配方，飼養(yǎng)舍結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有機(jī)肥密閉管理等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)氨的減排。”劉學(xué)軍認(rèn)為，京津冀及周邊地區(qū)大型規(guī)；B(yǎng)殖場(chǎng)由于有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，一些氨減排技術(shù)有望在這些養(yǎng)殖場(chǎng)（如德青源集團(tuán)）得以優(yōu)先應(yīng)用，具有很強(qiáng)的示范性和可操作性。而且5%的氨減排目標(biāo)相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。
需要指出的是，目前養(yǎng)殖場(chǎng)氨減排效果的精準(zhǔn)評(píng)估仍有一定技術(shù)困難。相對(duì)而言，監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)外大氣氨濃度變化相對(duì)較為容易。
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