科研进展

亚热带农业小流域大气活性氮排放、沉降与收支研究取得新进展

  

  大气活性氮排放与沉降研究对于揭示大气活性氮的源与汇具有十分重要的意义。伴随我国经济的快速发展,畜禽养殖数量、化学氮肥使用量以及化石燃料消耗量不断增加,从而导致排放到大气中的氨气(NH3)及氮氧化合物(NOx)也呈持续激增的态势,大气中的活性氮最终通过干、湿沉降返回到地表,从而导致灰霾污染、土壤和水体酸化、生态系统多样性丧失等一系列全球性生态问题。 

  中国亚热带地区占中国土地面积的四分之一,广泛分布着农业小流域,是大气活性氮排放和沉降的热点区域。因此,量化亚热带农业小流域大气活性氮排放、沉降和收支,对于揭示大气活性氮的源与汇至关重要。然而,亚热带农业小流域大气活性氮收支研究鲜有报道。 

  基于此,中国科学院亚热带农业生态研究所土壤生态与环境课题组以典型亚热带农业小流域-金井河流域为研究对象,监测了流域内三种主要土地利用类型(稻田、森林和茶园)的大气活性氮干、湿沉降。同时,基于排放因子法,通过流域调查和文献调研获取活动数据,编制了流域NH3NOx排放清单。结果表明流域内大气活性氮总沉降量为35.9 kg N ha-1 yr-1,其中还原态(NHx)与氧化态(NOy)活性氮分别占49.7%40.5%。流域内NH3排放与NOx排放速率分别为61.518.9 kg N ha-1 yr-1。其中畜禽源和交通源分别是NH3NOx排放清单的主要排放源。综合流域内排放与沉降研究可知稻田、森林和茶园的净大气活性氮收支分别为+3.7-36.1+23.8kg N ha-1 yr-1,而流域尺度为+47.7kg N ha-1 yr-1+为排放,-为沉降)。这表明森林是重要的大气活性氮的汇,而亚热带农业小流域或是大气活性氮的源。由于过量的大气活性氮排放和沉降可能对环境产生不利影响,应增加森林种植面积并采取减排措施以减少农业和交通运输的氮排放。 

  该项研究成果以Nitrogen emission and deposition budget in an agricultural catchment in subtropical central China为题发表在环境科学国际期刊Environmental Pollution上。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会的支持。 

  论文链接

 

  亚热带农业小流域大气活性氮排放、沉降与收支