大氣活性氮排放與沉降研究對于揭示大氣活性氮的源與匯具有十分重要的意義。伴隨我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖數(shù)量、化學(xué)氮肥使用量以及化石燃料消耗量不斷增加，從而導(dǎo)致排放到大氣中的氨氣(NH3)及氮氧化合物(NOx)也呈持續(xù)激增的態(tài)勢，大氣中的活性氮最終通過干、濕沉降返回到地表，從而導(dǎo)致灰霾污染、土壤和水體酸化、生態(tài)系統(tǒng)多樣性喪失等一系列全球性生態(tài)問題。
中國亞熱帶地區(qū)占中國土地面積的四分之一，廣泛分布著農(nóng)業(yè)小流域，是大氣活性氮排放和沉降的熱點區(qū)域。因此，量化亞熱帶農(nóng)業(yè)小流域大氣活性氮排放、沉降和收支，對于揭示大氣活性氮的源與匯至關(guān)重要。然而，亞熱帶農(nóng)業(yè)小流域大氣活性氮收支研究鮮有報道。
基于此，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所土壤生態(tài)與環(huán)境課題組以典型亞熱帶農(nóng)業(yè)小流域-金井河流域為研究對象，監(jiān)測了流域內(nèi)三種主要土地利用類型（稻田、森林和茶園）的大氣活性氮干、濕沉降。同時，基于排放因子法，通過流域調(diào)查和文獻(xiàn)調(diào)研獲取活動數(shù)據(jù)，編制了流域NH3和NOx排放清單。結(jié)果表明流域內(nèi)大氣活性氮總沉降量為35.9 kg N ha-1 yr-1,其中還原態(tài)（NHx）與氧化態(tài)（NOy）活性氮分別占49.7%和40.5%。流域內(nèi)NH3排放與NOx排放速率分別為61.5和18.9 kg N ha-1 yr-1。其中畜禽源和交通源分別是NH3和NOx排放清單的主要排放源。綜合流域內(nèi)排放與沉降研究可知稻田、森林和茶園的凈大氣活性氮收支分別為+3.7、-36.1和+23.8kg N ha-1 yr-1，而流域尺度為+47.7kg N ha-1 yr-1（+為排放，-為沉降）。這表明森林是重要的大氣活性氮的匯，而亞熱帶農(nóng)業(yè)小流域或是大氣活性氮的源。由于過量的大氣活性氮排放和沉降可能對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，應(yīng)增加森林種植面積并采取減排措施以減少農(nóng)業(yè)和交通運輸?shù)牡欧拧?nbsp;
該項研究成果以Nitrogen emission and deposition budget in an agricultural catchment in subtropical central China為題發(fā)表在環(huán)境科學(xué)國際期刊Environmental Pollution上。該研究獲得國家重點研發(fā)計劃（2018YFC0213302）、國家自然科學(xué)基金（41771336、41471267）和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會（2017418）的支持。
亞熱帶農(nóng)業(yè)小流域大氣活性氮排放、沉降與收支