华北典型农田和畜禽场环境大气中活性氮化学组成和浓度变化特征

• 作者: 刘学军 吕雪梅 吴电明 孙杰 张国忠 曾阳 潘月鹏 田世丽 程一松 胡春胜 董红敏 许稳 顾梦娜 马林 黄威
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 华北平原 农田 养殖场 养殖圈舍 活性氮 大气污染
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 农业资源与环境
• 页码范围: 1043-1050
• 页数: 8页
• 分类号: X831
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.190879

摘要

大气活性氮(Nr)是导致霾污染和过量氮沉降的主要前体物.随着近年来大气污染防治行动的深入,消减农业源Nr排放逐渐被提上议事日程.目前,针对农田和畜禽养殖场内外环境大气中Nr的实地测量资料较为缺乏,且以往研究多以氨气(NH3)为主,很少关注其他Nr成分.为了阐明农业活动对大气Nr的潜在影响,本研究基于扩散管主动采样系统,对华北平原典型农田(河北香河和栾城农田)、养猪场和蛋鸡养殖场环境大气中的4种Nr成分,即NH3、硝酸气体(HNO3)、颗粒态铵盐(p-NH4+)和颗粒态硝酸盐(p-NO3-)开展了现场同步观测.结果显示:观测期间猪舍内NH3和p-NH4+平均浓度(1250.9μg·m–3和76.6μg·m–3)显著高于舍外(378.5μg·m–3和4.2μg·m–3);而猪舍内HNO3和p-NO3-平均浓度(10.3μg·m–3和20.8μg·m–3)与舍外接近(9.8μg·m–3和22.1μg·m–3);鸡舍内仅NH3平均浓度(197.7μg·m–3)显著高于舍外(77.3μg·m–3),而p-NH4+、HNO3和p-NO3-平均浓度(7.3μg·m–3、9.0μg·m–3和6.2μg·m–3)均与舍外接近(10.7μg·m–3、9.9μg·m–3和7.2μg·m–3).总体上看,养猪场环境大气中Nr浓度显著高于养鸡场(P<0.05).香河和栾城农田大气NH3、p-NH4+、HNO3和p-NO3-的平均浓度分别为21.4μg·m–3、1.9μg·m–3、4.4μg·m–3和5.5μg·m–3,显著低于养殖场外Nr浓度(P<0.05).从形态组成上看,养殖场和农田大气Nr主要以NH3-N(占比>80％)的形态存在,说明华北农业活动产生的Nr主要通过NH3的形式向外扩散传输,并没有在当地快速转化为颗粒物.未来需要进一步研究Nr在大气中的传输路径和转化机制,为制定有效的减排措施提供科学支持.