草根影响力新视野 梅香四溢

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人类似乎低估了家畜产生的粪便量,科学家们通过观察卫星数据显示的大气氨通量图能够准确的看到家畜粪便的分布。事实上,他们看到的并不是真正的动物粪便,而是粪便释放出来的氨气。氨(NH3)是由氮和氢结合起来形成的无色废气,它在自然界的任何地方都有少量的存在,但在动物撒尿和排便时最为常见。当大量的动物粪便同时开始分解时(如在一个大型农场),释放出来的氨会与其他化合物结合,进而会污染空气、水和土壤。接触到这些被污染的资源会导致人类肺部感染甚至死亡,以及农作物歉收和大量动物死亡等。

追踪并控制氨气的排放可以帮助预防这些本可以避免的伤害,但到目前为止,全球范围内并没有一个非常可靠的方法能做到这一点。基于此,由比利时布鲁塞尔自由大学的研究人员领导的一个科学家团队结合了9年的卫星数据,绘制出了迄今为止世界上最全面的全球大气氨(以及动物粪便)通量图。

2018年12月5日发表在《自然》杂志上的一项新研究展示了该团队绘制的氨气分布图,揭示了全球200多个氨气排放热点。据报导其中有三分之二的氨气排放热点在此前从没有被发现。该专案的研究人员在文章中写道:“研究结果表明,我们有必要彻底的重新审视人为的氨源排放,并对这些氨源在一段时间内的快速演变做出解释。”

谁在释放氨气?

在新的研究中,研究人员整理了2007年至2016年期间MetOp卫星收集到的9年大气数据。MetOp卫星是由欧洲航天局发射的三颗气象卫星组成的系列,对地球大气的各种成分进行分类,包括氨。该数据揭示了242个氨“热点”(直径小于31英里或50公里的排放区),以及178个更宽的排放区。

研究人员利用卫星图像确认了这些氨热点的来源,发现其中241个氨热点与人类的活动有明显的相关性;83个与集约化畜牧业有关;158个与其他工业有关,主要包括生产氨基肥料的工厂;另外一个天然的单一氨热点可以追溯到坦桑尼亚的纳特龙湖,可能是由大量海藻和其他物质在干燥的泥浆中腐烂而形成的。此外,从周围山丘流入湖中的矿物质会使湖水碱性化,湖水的pH值高达10.5(相比之下,氨气的pH值约为11)。

通过观察大气氨通量图,作者得出了一些关键的结论。首先,世界上大多数的氨热点“毫无疑问”与人类活动有关,仅仅通过观察世界各地大气中氨含量的变化,研究人员就能准确地发现农场和工业工厂开放、关闭或扩张的时间。例如,2012年,中国新疆出现了一个氨热点,恰好与当地一家化肥厂的开业时间重合。更为重要的是,通过这张地图可以发现,人类大大低估了工业排放到大气中的氨气量。根据研究人员的说法,他们发现的氨热点地区中有三分之二是在以前的环境调查报告中从未提及到的,而来自其他氨热点地区的排放量也被严重低估。

尽管该团队绘制的大气氨通量图存在一定的局限性(如:很难计算山区和沿海等多风地区的氨排放量),但这项研究表明,卫星技术能够帮助各国更真实的对待本国的氨足迹。

苏格兰爱丁堡自然环境生态与水文中心的两名研究人员马克•萨顿和克莱尔•霍华德并没有参与此项研究,他们在一封同样发表在《自然》杂志上的信中写道:“许多国家的氨排放量与日俱增,欧盟也一直致力于降低氨排放量,其目标是到2020年实现氨排放量比2005年减少6%,到2030年实现氨排放量比2005年减少19%。他们还指出,与大气模型相比,卫星技术为人类提供了一个有价值的独立工具,用来检查各国是否真正实现了它们的目标。”

图文来源: Scary Map Shows Where Animal Poop Is Turning into Deadly Ammonia Pollution