北京已經與不受歡迎、持續不斷的“非常不健康”的霧霾作鬥爭數月，其中大部分霧霾是由懸浮在空氣中的顆粒狀氮化合物組成的。中國的氮汙染與該國經濟的快速增長保持同步。《自然》雜誌上週發表的一項研究發現，過去30年裡氮汙染的增長率超過一半。
中國農業大學的研究人員分析了來自全國各地的資料，發現1980年至2010年間，每年排放到周圍環境中的氮量每年每公頃增加8公斤。雖然大部分氮仍然來自廢棄肥料，但氮汙染的來源正在從農業轉向工業和交通運輸業。
這種飽和的副產品之一是一氧化二氮，它是與二氧化碳和甲烷一起最危險的全球變暖氣體之一。
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中國現在看到的氮水平與1980年代歐洲的水平相似，當時歐洲尚未實施保護其環境的對策。斯坦福大學生態學家、該研究的合著者彼得·維託塞克說，氮沉降也遠遠超過所有定義的閾值限制和臨界負荷水平。
中國的大部分氮汙染以氨化合物的形式存在，這種化合物常見於肥料中。維託塞克說：“在中國的高產地區，他們使用的肥料通常是美國中西部或歐洲農民的兩到三倍。這通常超過了作物可以吸收的量，然後這些氮就流失到環境中。 ”“沒有任何方法可以在不損失環境的情況下使用肥料，但在中國，肥料的使用量遠遠超過了所需的量。”
伍茲霍爾研究中心高階科學家埃裡克·戴維森表示，過度使用肥料的靈感來自對糧食安全的需求。“中國氮汙染的最大驅動因素之一是他們正在提高農業生產力。”
“驚人的”施肥水平
戴維森說：“糧食安全是中國的一個非常大的問題，因此中國政府一直在補貼肥料成本，結果中國的農民使用的肥料用量令人震驚。”戴維森是聯合國環境規劃署最近一份關於全球養分供應報告的作者之一。
雖然與農業相關的氨化合物在1980年代的普遍程度是氮氧化物的五倍，但現在它們在中國的水、土壤和空氣中僅是氮氧化物的兩倍。燃煤電廠、工業生產和排放氮氧化物的機動車的興起已經傾斜了這種平衡。自1980年代以來，中國的煤炭消費量增加了三倍以上，中國道路上的車輪數量增加了近21倍。
這項研究將中國劃分為六個經濟區域，結果表明，大多數工廠和農場最多的地區氮沉降率高於全國平均水平。“這種劃分的真正目的是區分經濟發展最快的地區和經濟發展不快的地區，”維託塞克說。“這也是為了向中國當局提供資訊，他們將不得不在區域層面採取行動。”
亞硝態和氨態汙染物都在中國環境中持續快速積累，並導致氣溶膠形成。氧化氮成為光化學煙霧和臭氧的一部分，並且是臭名昭著的PM2.5的主要成分，PM2.5是直徑小於2.5微米的顆粒物，它會降低能見度，吸入後有害，因為它會深入肺部。
100年的半衰期
戴維森說：“一氧化二氮的問題在於其在大氣中的半衰期超過100年。即使我們現在減少一氧化二氮的排放，我們仍然要為後代付出代價。”
氮汙染的各種廣泛症狀包括草原變化、土壤酸化、生物多樣性受壓、海洋汙染、藻類大量繁殖和魚類死亡。即使是中國遠離汙染源的地區也感受到了這些症狀，因為過量的氮在它們的棲息地中蔓延。
中國農業大學的研究人員研究了未接受氮肥的植物中氮吸收的增加，以強調他們的觀點，即“所有這些變化都可能與一個共同的驅動因素有關，即強勁的經濟增長。”
該研究呼籲中國當局減少農業來源的氨排放，並遏制工業和交通運輸業造成的一氧化二氮汙染。“關於氮，棘手的事情是它與糧食生產有關。因此，毫無疑問，我們需要向作物中新增氮。農田中不可避免地會發生一些氮洩漏。但你必須這樣做才能為70億人種植糧食，”戴維森說。
他補充說：“我們對如何減少煙囪、排氣管和農業徑流的排放了解很多。”他解釋說，這不是如何做的問題，而是需要個人、政治和經濟激勵措施。
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