隨著工業(yè)化和城市化迅速發(fā)展，化石燃料燃燒和農(nóng)業(yè)活動(dòng)排放了大量含氮污染物（NOx、NH3等）進(jìn)入大氣環(huán)境，給人體健康和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅，甚至影響到全球氣候變化。進(jìn)入大氣的含氮污染物，一部分可溶于雨滴或者云滴，然后隨著雨水、雪、霧或是露水降落到地面上；另一部分可在重力或者氣流的作用下沉降到地面，或者被植被、土壤和水體等吸附，這些過程綜合在一起就是通常所見的“氮沉降”。
氮沉降總量被低估
目前，我國已經(jīng)成為繼美國之后的全球氮沉降熱點(diǎn)區(qū)。然而，由于不同研究者所用測量方法的差異，已有監(jiān)測結(jié)果還不能十分明確地認(rèn)知我國氮沉降的格局、沉降途徑、化學(xué)形態(tài)等。
為此，自2012年開始，“973”項(xiàng)目“典型流域陸地生態(tài)系統(tǒng)—大氣碳氮?dú)怏w交換關(guān)鍵過程、規(guī)律與調(diào)控原理”設(shè)置了氮沉降研究專題，開展典型小流域大氣活性氮沉降通量的長期觀測研究，發(fā)展了大氣活性氮以氣體、顆粒物和降水三種途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的通量測算方法，增進(jìn)了對我國氮沉降總量、途徑和形態(tài)的認(rèn)識。
華北地區(qū)氮沉降量最高
混合沉降采集方法本質(zhì)上是一種被動(dòng)采樣法，該方法將采樣器完全暴露在大氣中，因此一部分顆粒物和氣態(tài)污染物沉降到采樣器表面，采集到的降雨樣品其實(shí)是混合沉降，其含氮組分受到干沉降的影響。
因此，其測量結(jié)果高于濕沉降通量結(jié)果，但又顯著低于氮沉降總量。在以往的研究中，多數(shù)采用的是被動(dòng)采樣法測量氮沉降總通量，而忽略了氣體和顆粒物干沉降的貢獻(xiàn)，顯著低估了氮沉降總量。
基于全國性的氮沉降監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，估算我國無機(jī)氮沉降總量約40kg N ha-1 yr-1，空間差異較大（2.9-75.2 kg N ha-1 yr-1）：華北地區(qū)氮沉降量最高（≈60 kg N ha-1 yr-1），東南和西南次之，東北和西北較低，青藏高原為氮沉降總量最低。
而2015年Atmospheric Chemistry and Physics上的最新結(jié)果表明青藏高原地區(qū)無機(jī)氮濕沉降通量約為1.58 kg N ha-1 yr-1，該研究認(rèn)為以往模式估算的結(jié)果或是根據(jù)插值所得結(jié)果，過高估計(jì)了青藏高原地區(qū)實(shí)際氮沉降通量。
須摸清氨氣排放清單
按照含氮物質(zhì)種類，降雨中的含氮物質(zhì)主要由NH4+（銨鹽），NO3-（硝酸鹽）以及TON（降水各種有機(jī)氮成分）構(gòu)成。通常來講，農(nóng)業(yè)區(qū)由于牲畜糞便和養(yǎng)殖，以及部分農(nóng)業(yè)活動(dòng)排放出的NH3溶于降雨中，主要以NH4+為主要成分。工業(yè)區(qū)以及城市降水中NO3-所占比例較大，主要與工業(yè)生產(chǎn)、金屬冶煉、機(jī)動(dòng)車等排放的NOx（氮氧化物）有關(guān)。
為降低硝酸鹽污染的影響，近十年來美國嚴(yán)格控制NOx的排放，這一措施已見成效。根據(jù)PNAS最新研究結(jié)果：美國地區(qū)濕沉降中NO3--N的含量已經(jīng)明顯降低，其在氮沉降中的比例也開始低于NH4+-N。
中國作為發(fā)展中國家，NH4+-N在濕沉降中的比較高，氮沉降的主要形態(tài)和發(fā)展趨勢與美國不同。Nature上發(fā)表的研究結(jié)果表明我國NH4+-N所占濕沉降的比例一直在下降。20世紀(jì)90年代NH4+-N與NO3--N的比值（2.0）卻低于80年代（5.0），這與我國NH3和NOx的排放量變化趨勢相一致。
氣體NH3、NOx和HNO3干沉降對總沉降通量有顯著的貢獻(xiàn)，特別是氨氣（NH3）。即使在城市地區(qū)，NH3沉降也是氮沉降總量的主要組成部分，但其來源一直存在較大的爭議。
據(jù)最新研究結(jié)果表明，在北京地區(qū)清潔天氣下84%的NH3主要源為農(nóng)業(yè)源，然而在重霾天氣下，90%的NH3來源為化石燃料的燃燒。我國作為NH3排放量居高不下，且相關(guān)減排政策一直未出臺，未來需要開展大量的基礎(chǔ)調(diào)查，摸清氨氣排放清單，理清城市氨氣來源，為霾污染治理和緩解氮沉降提供科學(xué)基礎(chǔ)。
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