@ 2018.12.11 , 09:00

氨排放地图:这些地方的动物便便成了致命的氨污染

似乎人类低估了自己饲养的牲畜所排泄出来的屎尿量了。科学家之所以这么觉得是因为他们都能从太空中看出来了。

不过讲实话,他们在太空中看到的并不是真正的动物的粪便,而是它们的粪便中释放出的氨。氨(NH3)是一种氮和氢混合形成的无色废气。在大自然中任何地方都存在着少量的氨,最常见的是动物排尿排便的时候会释放氨。在一个大型工业化农场中,许多动物粪便同时开始分解时,所释放出来的氨混合其他混合物便会污染空气、水源和土壤。接触这些污染源会导致人类患肺部疾病甚至是死亡,同时也会导致庄稼减产以及大量动物死亡。

追踪和控制氨排放能够帮助预防这些可避免的危害,但是在全球这么大的范围内开展起来却很困难。考虑到这个问题,由比利时布鲁塞尔自由大学(ULB)的研究者带头的一支科学家团队结合了9年的卫星数据,制作出了有史以来最全面的全球大气层中氨分布的地图。

氨排放地图:这些地方的动物便便成了致命的氨污染
Credit: Martin Van Damme and Lieven Clarisse/ULB

这支团队制作的氨地图,连同一项新研究一起发表在了12月5日的《自然》杂志上,揭示了全球范围内超过200个氨排放热点区域,据称其中有3分之2的氨排放热点在之前从未被发现过。

“我们的研究结果表明有必要彻底重新考虑人为氨源头的排放清单,并且对这些氨源头在过去这些时间中的快速进展做出解释,”研究人员写道。

谁放的?

为了自己的新研究,研究者们平均了2007年至2016年一共9年间由“MetOp卫星任务”收集到的大气数据。(MetOp是欧洲航天局发射的一组三枚气象卫星,用来记录地球大气层中各种各样的成分,其中包括氨。)这一数据揭示了全球存在242个氨“热点”(直径不足50公里的排放区),以及178个范围更大的排放区。

研究团队使用卫星图像来确认这些氨热点的源头,然后发现其中有241个都明显和人类活动有关。241个热点中有83个和集中的牲畜养殖有关联,另外158个则和其他行业有关,主要是生产含氨肥料的工厂。唯一天然的氨热点是坦桑尼亚的Natron湖,可能是因为大量的藻类和其他生物在干涸的泥土中腐烂造成的。附近山丘上的矿物质流入湖中,使湖水的pH值达到了10.5,碱性十足。(作为对比,氨的pH值大约是11。)

文章作者从地图中发现了一些重要信息。首先,全球大多数的氨热点都是“显而易见”的和人类活动挂钩。研究者光是靠查看全球大气氨水平的变化就能认出农场和工厂开始运营、关闭或扩建的准确时间。比如说在2012年的时候,在中国新疆的氨热点出现了暴增,正好和这里化肥工厂开业运营的时间相符。

更重要的是,这张地图暗示着人类一直极其的低估了我们各行业排放进大气的氨的总量。研究者表示,他们发现的热点中有3分之2都没有在先前的环境调查中提及,而在其他热点的排放量显然也低报了。

虽然这个团队的卫星模型有一些局限性(比如说很难去计算在山区和沿海等多风区域的氨排放量),不过这个研究显示出卫星技术能够让各国更了解自己的氨足迹,不再自欺欺人。

“虽然欧盟承诺相较2005年的水平,到2020年削减总体氨排放量的6%,到2030年削减19%,但是就目前看来包括欧盟在内的许多国家的氨排放量都在增加,”来自苏格兰爱丁堡的NERC生态水文中心的研究员Mark Sutton和Clare Howard表示,“卫星技术与大气模型相结合提供了一种有价值的独立工具,而通过这个工具可以看出各个国家是否真的实现了自己的目标。”

本文译自 Live Science,由译者 Diehard 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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