氨减排为何瞄准京津冀及周边地区养殖场？

【讯】《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》（以下简称《意见》）提出，到2025年，京津冀及周边地区大型规模化养殖场氨排放总量比2020年下降5%。

早在2020年9月的国务院常务会议上，加强农牧业生产中的氨排放治理已被提上议事日程。此次《意见》为何对京津冀及周边地区养殖场提出要求？氨排放研究经历了怎样的历程？减排有何难点？

我国的氨排放量需要引起重视

氨（NH3）在大多数人的印象里，“刺激性”妥妥地排在第一位。大家认为，它除了有点味道，几乎人畜无害，毕竟它是许多食物和肥料的重要成分。但这，不是事实。

北方自进入秋冬季以来，雾霾天气仍不时“造访”。在湿度较大的冬季，往往可监测到硫酸盐浓度暴增的现象。这些高浓度的硫酸盐，主要来源于大气中的二氧化硫。

不是说氨吗，与二氧化硫有什么关系？

中科院大气物理所研究员王跃思解释道：“1体积水能溶解700体积的氨，这意味着当大气湿度增高时，氨更容易与水进行反应，水又吸收了二氧化硫和二氧化氮，变成液相的亚硫酸和亚硝酸。在合适的氧化反应条件下，亚硫酸、亚硝酸就会转化成硫酸、硝酸，与氨发生中和反应，生成颗粒态的硫酸铵、硝酸铵，成为了PM2.5。”

PM2.5就这样和氨产生了连接，而需要引起重视的是，在近20年时间里，我国是氨排放大国。

中国农业大学资源与环境学院教授、国家大气重污染攻关联合实验室首席专家刘学军告诉记者，最新的排放清单结果显示，2000年-2018年，我国氨排放基本稳定在950万吨-1100万吨之间，2005年达到峰值。2018年排放990万吨左右，其中来自农业的氮肥施用和畜禽养殖的贡献分别约为30%和50%，其余20%来自土壤本底、生物质燃烧、人体排泄、交通源和城市废弃物排放等。

根据我国统计年鉴的数据推算，2020年我国氨排放仍维持在960万吨左右，约为欧美国家排放总量（二者之和）的两倍。

“目前，京津冀地区氮沉降每平方公里每年达6.1吨。”王跃思说。这意味着，由于土壤盐碱化严重，大气中的氨含量多于酸性气体。只要还有酸性气体排放，就有足量的氨随时等待与之发生反应，生成源源不断的颗粒物。

农业氨从雾霾深处走到明处

在中国知网将“氨排放”作为检索关键词可以发现，我国的氨排放研究最早可追溯到上世纪90年代，起步并不算晚。

但直到雾霾成因机理明晰后，氨排放在环境污染中的“推手”角色才逐渐浮出水面。那么此前，研究氨排放主要侧重于解决什么问题？

众所周知，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，氮元素在植物生长中的作用不可或缺，能够增加叶绿素，促使树木生长茂盛。过去，我国研究氨排放主要侧重于解决农业生产（包括农田和养殖业）中氨挥发损失定量化、优化施肥、提高氮肥高效利用效率与减少氨排放等问题。

一言以蔽之，就是怎样将化肥利用率最大化。

“我记得1997年前后，中国科学院南京土壤所的朱兆良院士组织国内专家写过一个报告，很重要的一个结论就是如果把不合理的过量施氮降下来，可以为农民节省几百亿元的投入成本，并避免造成上千亿元的生态环境代价，其中农田氨排放是农田氮损失的重要途径。”刘学军说。

雾霾问题出现之后，研究重点放在氨排放的大气环境（包括氨沉降与二次颗粒物）与人体健康效应等方面，也开展了一些农业氨减排的技术列单以及在典型地区（如河北省邯郸市）农业氨减排区域落地等工作。

今年，浙江大学教授谷保静和北京大学研究员张霖团队等，在Science上合作发文，发现在全球尺度同样减排50%的情景下，减氨的费效比远高于氮氧化物减排。因此，未来氨减排空间较大。

“目前，氨排放研究领域的难点主要有两方面，首先是如何精准溯源，新的研究表明城市地区非农业源氨排放被低估，但如何精准溯源这些氨排放源是未来氨研究领域一个很大的挑战。”刘学军表示。

其次是氨排放的精准控制。在排放源清晰的情况下，如何实现农田和养殖业等氨排放的精准管控，也是研究工作的重中之重，即如何使得各种氨的减排技术真正落地，具备可操作性（成本低、操作简便易行）。尤其在目前碳达峰碳中和背景下，如何同时实现氨排放控制与温室气体减排或土壤增碳有机结合，是未来一段时期的新挑战。

未来的减排路径

让我们回到《意见》中定位的“京津冀及周边地区”，即华北平原。

华北平原面积为31万平方公里，其中耕地面积约占全国耕地面积的23%，是我国玉米、小麦等粮食作物的主产区。据清华大学开发的中国多尺度排放清单模型分析，华北平原2017年的氨排放量约占全国氨排放的23.7%，氨浓度高于其他地区。

造成这一问题的根源，在于华北平原典型的小农户经营模式。

近年来，由于农业生产利润低，农村劳动力向城市输入，农户对农田管理愈加忽视，形成高氮投入和管理粗放的状态，造成施肥后大量的氨挥发损失。

为破解这一难题，2019年以来，中国农业大学院士团队专家和心连心肥料公司成员作为技术支撑，在河南省曲周县开展了“农业面源污染治理减少农业氨排放”的试点工作。通过在小麦上施用新型肥料——含脲酶抑制剂肥，1.6万亩试点田共节肥28.1%，降低氨排放47.8%，增产9%。

作为试点工作的重要成员之一，刘学军表示，这一模式可以在华北地区大面积推广，前提是短期内需要给农户提供一定的政府补贴，以减轻农民的负担（因为含脲酶抑制剂肥价格稍高于普通尿素）。

当然，由于其肥效高，施肥量可以比农民传统推荐量低15%-20%。这样一来，肥料实际成本的增加非常有限。从长远来看，随着新型肥料生产规模的扩大，成本也会趋于降低，肥料补贴可以逐步取消。

那么，《意见》为何将重点放在大型规模化养殖场？

“严格意义上来说，大型规模化养殖场属于点源，相对容易采用新技术来控制氨的排放。可以从饲料配方优化，如采用低蛋白配方，饲养舍结构优化，有机肥密闭管理等环节实现氨的减排。”刘学军认为，京津冀及周边地区大型规模化养殖场由于有较强的经济实力，一些氨减排技术有望在这些养殖场（如德青源集团）得以优先应用，具有很强的示范性和可操作性。而且5%的氨减排目标相对容易实现。

需要指出的是，目前养殖场氨减排效果的精准评估仍有一定技术困难。相对而言，监测养殖场内外大气氨浓度变化相对较为容易。