氨氣是大氣中含量最高的堿性氣體，與酸性氣體反應會形成二次氣溶膠造成空氣污染。大氣中氨氣及其衍生物的干濕沉降也是大氣氮沉降的重要來源，并導致自然生態系統富營養化。近年來，國內外有關通過減少氨氣排放來控制大氣氣溶膠污染和富營養化的呼聲越來越高。集約化養殖場是氨氣的重要排放源，氨氣排放后如何其在源周邊產生沉降并影響大氣氮的總沉降以及如何影響大氣氣溶膠PM_2.5組成及濃度仍不清楚。

針對上述問題，中國科學院亞熱帶農業生態研究所土壤生態與環境課題組基于前期建立的大氣氨氣近源沉降研究方法，對我國華中地區典型集約化奶牛場（月存欄量為800頭至1000頭）進行長達一年的近源大氣氨沉降、氮總沉降與氣溶膠污染研究。研究發現，養殖場的氨氣平均排放量為26.3?kg?N yr^?1 head^?1，氨氣近源（養殖場周邊500m范圍）平均沉降量為20 kg N ha^-1 yr^-1，占到氨氣年排放的10.2%。近源大氣氨沉降呈現顯著的時空變異，主要受養殖場氨排放、風向、風頻及風速等氣象因子驅動。距養殖場500 m范圍內，大氣氮總沉降量高達78.4 kg N ha^-1 yr^-1，是周邊非養殖區氮沉降量的2.1倍。養殖場PM_2.5濃度平均為79 μg m^-3，是相鄰城市點PM_2.5年均值的1.8倍，含銨二次氣溶膠組分NH₄⁺、NO₃^-、SO₄^2-是PM_2.5重要組分，占PM_2.5質量濃度23.1%–52.0%，且PM_2.5濃度與PM_2.5中NH₄⁺濃度呈顯著正相關，表明氨氣排放對大氣氣溶膠污染具有促進作用。本研究表明養殖場氨氣排放造成近源區是大氣氮沉降和氣溶膠污染的熱點區域，今后有必要加強制約化養殖場氨排放的管控。

該項研究成果分別以Increased nitrogen deposition and airborne particulate matter pollution in the vicinity of intensive animal farms caused by ammonia emissions為題發表在農業生態環境領域著名期刊Agriculture Ecosystems & Environment上。已畢業聯合培養博士生易武英是論文第一作者，亞熱帶所沈健林研究員以及長江大學劉國平教授是該文通訊作者，亞熱帶所王敏研究員、澳大利亞墨爾本大學Deli Chen教授等參與了論文研究工作。該研究得到國家自然科學基金、湖南省自然科學杰出青年基金、中國科學院青年創新促進會等項目的支持。

論文鏈接

集約化養牛場氨氣排放、近源沉降及其生態環境影響示意圖

集約化養殖場八個主風向近源區不同距離處氨氣沉降量

養殖場PM_2.5、PM_2.5含銨氣溶膠組分濃度及其相關關系