北京已经与不受欢迎、持续不断的“非常不健康”的雾霾作斗争数月，其中大部分雾霾是由悬浮在空气中的颗粒状氮化合物组成的。中国的氮污染与该国经济的快速增长保持同步。《自然》杂志上周发表的一项研究发现，过去30年里氮污染的增长率超过一半。
中国农业大学的研究人员分析了来自全国各地的数据，发现1980年至2010年间，每年排放到周围环境中的氮量每年每公顷增加8公斤。虽然大部分氮仍然来自废弃肥料，但氮污染的来源正在从农业转向工业和交通运输业。
这种饱和的副产品之一是一氧化二氮，它是与二氧化碳和甲烷一起最危险的全球变暖气体之一。
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中国现在看到的氮水平与1980年代欧洲的水平相似，当时欧洲尚未实施保护其环境的对策。斯坦福大学生态学家、该研究的合著者彼得·维托塞克说，氮沉降也远远超过所有定义的阈值限制和临界负荷水平。
中国的大部分氮污染以氨化合物的形式存在，这种化合物常见于肥料中。维托塞克说：“在中国的高产地区，他们使用的肥料通常是美国中西部或欧洲农民的两到三倍。这通常超过了作物可以吸收的量，然后这些氮就流失到环境中。 ”“没有任何方法可以在不损失环境的情况下使用肥料，但在中国，肥料的使用量远远超过了所需的量。”
伍兹霍尔研究中心高级科学家埃里克·戴维森表示，过度使用肥料的灵感来自对粮食安全的需求。“中国氮污染的最大驱动因素之一是他们正在提高农业生产力。”
“惊人的”施肥水平
戴维森说：“粮食安全是中国的一个非常大的问题，因此中国政府一直在补贴肥料成本，结果中国的农民使用的肥料用量令人震惊。”戴维森是联合国环境规划署最近一份关于全球养分供应报告的作者之一。
虽然与农业相关的氨化合物在1980年代的普遍程度是氮氧化物的五倍，但现在它们在中国的水、土壤和空气中仅是氮氧化物的两倍。燃煤电厂、工业生产和排放氮氧化物的机动车的兴起已经倾斜了这种平衡。自1980年代以来，中国的煤炭消费量增加了三倍以上，中国道路上的车轮数量增加了近21倍。
这项研究将中国划分为六个经济区域，结果表明，大多数工厂和农场最多的地区氮沉降率高于全国平均水平。“这种划分的真正目的是区分经济发展最快的地区和经济发展不快的地区，”维托塞克说。“这也是为了向中国当局提供信息，他们将不得不在区域层面采取行动。”
亚硝态和氨态污染物都在中国环境中持续快速积累，并导致气溶胶形成。氧化氮成为光化学烟雾和臭氧的一部分，并且是臭名昭著的PM2.5的主要成分，PM2.5是直径小于2.5微米的颗粒物，它会降低能见度，吸入后有害，因为它会深入肺部。
100年的半衰期
戴维森说：“一氧化二氮的问题在于其在大气中的半衰期超过100年。即使我们现在减少一氧化二氮的排放，我们仍然要为后代付出代价。”
氮污染的各种广泛症状包括草原变化、土壤酸化、生物多样性受压、海洋污染、藻类大量繁殖和鱼类死亡。即使是中国远离污染源的地区也感受到了这些症状，因为过量的氮在它们的栖息地中蔓延。
中国农业大学的研究人员研究了未接受氮肥的植物中氮吸收的增加，以强调他们的观点，即“所有这些变化都可能与一个共同的驱动因素有关，即强劲的经济增长。”
该研究呼吁中国当局减少农业来源的氨排放，并遏制工业和交通运输业造成的一氧化二氮污染。“关于氮，棘手的事情是它与粮食生产有关。因此，毫无疑问，我们需要向作物中添加氮。农田中不可避免地会发生一些氮泄漏。但你必须这样做才能为70亿人种植粮食，”戴维森说。
他补充说：“我们对如何减少烟囱、排气管和农业径流的排放了解很多。”他解释说，这不是如何做的问题，而是需要个人、政治和经济激励措施。
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