央廣網(wǎng)北京11月10日消息（總臺中國之聲記者富賾）據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報道，農(nóng)業(yè)中，氮肥為全球糧食生產(chǎn)貢獻(xiàn)了約一半的力量，在保障全球糧食安全方面功不可沒。

　　然而，全球氮素的分布格局并不均衡，氮素流失的同時會導(dǎo)致嚴(yán)重的空氣和水污染。一邊是保糧食安全，另一邊是保環(huán)境健康，氮素如何科學(xué)管理，成為了全球議題。

　　在國家自然科學(xué)基金委員會與聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署共同支持的國際合作研究項目的支持下，浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院教授谷保靜與非洲科學(xué)家展開合作，正在試圖回答這一極具挑戰(zhàn)性的問題。

　　氮元素在我們的日常生活中發(fā)揮著怎樣的作用？氮過量可能帶來哪些危害？氮循環(huán)的路徑是怎樣的？中非國家合作，如何推動國家之間的均衡可持續(xù)發(fā)展？

　　氮循環(huán)如何進(jìn)行？

　　浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院教授谷保靜介紹，氮氣是氮元素最常見的存在形態(tài)，在空氣中約占78%。但空氣中的氮氣尤其穩(wěn)定，很難被生物直接利用。

　　氮循環(huán)主要從空氣中的惰性氮氣開始，一般通過3種途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)：一是生產(chǎn)化肥，氮氣與氫氣反應(yīng)生成氨，再硝化轉(zhuǎn)成尿素，變成被人類利用的氮肥。二是汽車尾氣，氮氣與氧氣在高溫高壓的氣缸中反應(yīng)生成氮氧化物。三是豆科作物固氮，豆科植物根部的根瘤菌是最常見的固氮微生物，它們能將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為植物可以利用的含氮化合物，促進(jìn)植物生長。

　　進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中，一部分氮變成養(yǎng)分促進(jìn)植物生長發(fā)育，一部分氮流失到空氣、水體等環(huán)境中，或是累積在土壤里導(dǎo)致土壤酸化。流失在環(huán)境中的氮又發(fā)生遷移，比如，從河流上游遷移到下游，從農(nóng)田、養(yǎng)殖場遷移到水體，并且也會揮發(fā)到空氣中。隨著空氣下落，又隨著西風(fēng)帶飄到近海區(qū)域。一旦進(jìn)入水體，這些氮就發(fā)生價態(tài)的轉(zhuǎn)化或生物驅(qū)動的化學(xué)反應(yīng)過程，從銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。硝態(tài)氮反硝化后又變成氮氣或氧化氮排到空中，這就是氮循環(huán)的整個過程。

　　氮素流失有哪些危害？

　　谷保靜介紹，氮排放主要可以分為兩類，一類是農(nóng)業(yè)園，氮肥的使用以及養(yǎng)殖場的廢棄物都有大量的氮流失；另一類是非農(nóng)業(yè)園，如生活污水中含的氮以及燃燒化石能源排放出的氮氧化物。這也帶來氮素污染的問題，主要表現(xiàn)在5個方面，總結(jié)起來就是“WAGES”。

　　“W”指的是水污染，比如太湖水污染主要是氮素超標(biāo)，造成了水體的富營養(yǎng)化等。

　　“A”指的是空氣污染，比如來源于農(nóng)業(yè)園的氨氣、來源于汽車尾氣和電廠排放的氮氧化物等，這些物質(zhì)構(gòu)成了PM2.5的主要內(nèi)容。

　　“G”指的是溫室氣體，氧化亞氮帶來的溫室效應(yīng)相當(dāng)于300倍的二氧化碳，加劇南極的臭氧層空洞。

　　“E”指的是生物多樣性減少，空氣中的氨與氮氧化物等污染物變成顆粒態(tài)沉降，落在生態(tài)系統(tǒng)中將導(dǎo)致生物多樣性降低。我國每年化肥總氮量2000余萬噸，空氣沉降下來的氮就高達(dá)1000多萬噸。

　　“S”指的是土壤酸化，化肥水解產(chǎn)生的氨以及大氣氮沉降的銨態(tài)氮，落在土壤和水體中就變成了硝酸根，釋放出氫離子后就導(dǎo)致了土壤的酸化。

　　氮素管理，我們該怎么做？

　　面對碳素污染帶來的問題，人類也在不斷努力消除危害。谷保靜介紹，對于農(nóng)業(yè)園而言，過量的氮只是放錯地方的資源，如果合理利用，不僅可以降低污染，還可以增產(chǎn)。比如用機械精細(xì)化施肥，既減少氮流失還能提高產(chǎn)量，養(yǎng)殖場中也可以通過封閉儲存發(fā)酵系統(tǒng)，降低氮污染，同時增加有機肥。對于非農(nóng)業(yè)園而言，工廠可以通過電廠脫硝和三元催化脫硝等方式減少氮排放，污水處理廠也可提高排污標(biāo)準(zhǔn)。作為消費者，雖然不能直觀感受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)端的大量氮肥流失，但優(yōu)化消費行為，盡量不浪費食物，對于減少氮排放也有很大的幫助。

　　谷保靜表示，氮素過量雖然會帶來環(huán)境問題，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也不能沒有氮肥，氮素一旦降低，必然影響糧食產(chǎn)量，從而威脅糧食安全。在有關(guān)氮通量的研究上，我國將重點與非洲國家開展合作，既能減輕我國氮素過量的問題，也能幫助非洲解決糧食安全問題。未來，我國將持續(xù)與聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署合作，推動化肥在全球的再分配，為全球可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。