NH3來源及其對環境影響摘要：NH3（氨氣）是大氣中最重要的堿性氣體，可以與二氧化硫、氮氧化物等酸性物質反應生成的銨鹽，就形成了霧霾中最主要的兩種銨鹽——硫酸銨、硝酸銨。大氣中氨氣的主要來源為農業源、非農業源以及人類的人為排放。NH3的日變化較為規律，早晚大氣氨濃度較低。NH3的季節性變化濃度整體呈現春夏季高冬季低的趨勢。本文總結了有關氨氣日變化、季節性變化、來源、分布以及產生的危害性的現狀。關鍵詞：氨氣

霾污染

大氣污染前言：NH3是大氣中最重要的堿性氣體，是一種無色但具有強烈刺激氣味的氣體。NH3的濃度因地區、季節等因素差異較大。中國地區的NH3濃度與化肥施用量和溫度呈正相關，夏季較高，冬季較低[1]。氨氣不僅在大氣中通過光化學反應生成硫酸銨和硝酸銨等氣溶膠粒子，降低大氣能見度、引發灰霾污染、損害人體健康；還會增加大氣氮沉降導致土壤和水體酸化、降低陸地和水體生態系統多樣性，影響生態系統結構和功能[1,2]。本文總結了關于氨氣日變化、季節性變化、來源、分布以及危害性的研究現狀。氨氣的時間變化1.1氨氣的日變化氨的日變化受到輻射源排放和溫度、濕度、風速等氣象參數的影響[1]。NH3的日變化較為規律，早晚大氣氨濃度較低，午后最高。日間變化規律主要與溫度相關，溫度對氨揮發的影響是多方面的:在一定范圍內升高溫度可以促使液相中氨態氮和銨態氮的平衡向氨態氮的方向遷移;溫度升高有利于增加氨的擴散速率;由于影響氨氣濃度的因素較多導致不同區域氨氣的濃度也有較大差異。但他們在日變化濃度上都呈現出早晚較低、午后最高的變化趨勢。1.2氨氣的季節性變化排放源和溫度的變化對NH3的濃度有一定的影響。研究表明，大氣NH3濃度與溫度存在一定的的相關關系。由于溫度的變化幅度隨季節變化的幅度最大，對于中國大多數地區，不同季節溫度最高能相差幾十倍，是影響大氣NH3濃度最重要的氣象因子。我國區域NH3濃度整體呈現春夏季高冬季低的趨勢。這是由于春夏季大氣中88%的NH3來源于土壤施肥以及其他農業活動[2]。作為NH3排放的主要來源，超過65%的施肥和超過50%的牲畜排放發生在春季和夏季。尤其在氮施肥后氨濃度急劇增加。冬天可能是由于氣溫較低，NH3揮發減少，農業活動也較少導致濃度偏低，也可能歸因于寒冷天氣條件下氣體到顆粒的轉化[1]。氨氣濃度在空間上的分布我國氨的排放量呈逐年增長的趨勢，尤其是改革開放以來農業、畜牧業以及家禽飼養的快速發展，氨的年排放量也迅速增加。我國氨排放量最大的是河南、四川和山東。排放的地域分布很不均勻，每年排放密度大于4t/km2的有上海、山東、河南、江蘇、天津和北京。NH3濃度最低的地區在青藏高原、內蒙古北部和新疆省，這是由于人口稀少、耕地面積小且氮肥投放少，每年全國氨的排放密度為1.2t/km2[4]。總的來說，氨氣排放量的增加是由于經濟的快速發展以及人們對生活水平的要求提高，導致工業、農業和畜牧業的快速發展，工業上各種工業生產、廢物處理，農業和畜牧業上氮肥的使用量提升、土壤性質的改變和牛羊集中化養殖，可能導致區域氨氣濃度增加，迅速超過環境閾值，破壞大氣平衡[1]。氨的來源本文從三個方面總結了氨來源，第一方面是氮氣通過兩種自然作用進入生態系統，即氮循環的硝化作用產生氨氣。第一種途徑是通過銨鹽和硝酸鹽的直接沉積，他們通過雨水以可溶物和微塵的形式進入到土壤中，當過量的銨鹽通過此途徑加入到土壤中時會導致土壤酸化和富養化，改變了植被并提高了大氣層中的氨氣含量。第二種途徑是通過細菌的固氮作用將分子態的氮還原成氨，從而提高大氣中氨的濃度。這種固氮作用使世界上氨氣釋放量大約每年增加1t[5]。第二方面是農業方面的各種生產活動，農業氨排放是我國氨排放的最主要來源，約占全國氨排放總量的80%，其中畜禽養殖業是我國氨排放最大的貢獻源，其次就是種植業含氮化肥的使用[6]。對歐洲各國氨排放量的統計表明，動物對氨排放量的貢獻達到了75%以上[4]。氮肥的使用對大氣中氨氣的濃度影響也十分顯著，特別是到農田施肥季節，氨氣的濃度總是急劇上升的。第三方面是燃燒、化學工業、汽車的使用及其他人類的認為排放。根據數據表明每年通過燃燒產生的全部氨大約在2.1~8.1t。生產化肥的化學工業和制冷系統的應用都產生氨[5]。其他人為排放包括道路交通、工業排放、人類和寵物的排泄物、污水、垃圾填埋場等也能夠產生大量的氨氣。氨的危害性4.1氨對環境的影響NH3作為大氣中含量最高的堿性氣體，在大氣污染化學中也扮演著重要的角色。NH3如果以氣態形式存在于空氣中，它的停留時間很短暫，大概只有幾個小時到幾天。這是由于它極易被空氣中水蒸氣吸收，與大氣中的酸性氣體反應生成以NH4+存在的氣溶膠，如(NH4)2SO4、NH4NO3等，或經過氣體干沉降的形式降落到植被、土壤或水體表面。以NH4+形式存在的氣溶膠在大氣中的活性很低，但停留時間很長(1-10天），可以在大氣中進行長距離輸送，導致區域污染。NH4+是大氣氣溶膠的重要組成部分，(NH4)2SO4和NH4NO3等是大氣顆粒物PM10和PM2.5的主要成分，NH4+對顆粒物的形成有重要貢獻。大氣顆粒物對于空氣質量、大氣能見度、氣候變化、地球輻射熱量平衡及人體健康都會產生不同的影響，大氣顆粒物濃度的持續累積，是導致霾污染的主要原因[2]。

最新研究發現，大氣NH3促進了大氣二次顆粒物的形成和增長，是霾污染形成的催化劑，在大氣中一次污染物向二次污染物轉化過程中最重要的媒介。PM直接排放到大氣中（主要PM）約占觀測到的PM2.5質量的40~50%。大氣中的氣體到顆粒的轉化過程（包括有機的和無機的）導致了次級PM的形成，占了剩余的50~60%[1]。作為大氣中唯一的堿性氣體，氨氣在于與二氧化硫、氮氧化物等酸性物質反應生成的銨鹽，就形成了霧霾中最主要的兩種銨鹽——硫酸銨、硝酸銨。數據顯示，在重污染天氣中，硫酸銨、硝酸銨的質量總和約占PM2.5的40%~60%，越嚴重的污染天氣，則比例越高。氨與二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物VOCs反應生成二次有機氣溶膠顆粒物SOA，從而影響全球輻射平衡、降低空氣能見度[7]。參考文獻[1]竇應鉑,徐瑩瑩.大氣氨氣濃度、來源及危害研究進展[J].石化技術,2022,29(05):178-180.[2]周焱博.中國典型地區氨氣濃度時空分布研究[D].南京信息工程大學,2017:1-32.[3]董婧,孫長虹,王永剛,王旭,李明蔚,伍娟麗.北京市典型農業區域大氣環境氨濃度動態變化分析[J].環境工程技術學報,2017,7(03):262-267.[4]孫慶瑞,王美蓉.我國氨的排放量和時空分布[J].大氣科學,1997(05):79-87.[5]姚善卓,張玲玲,李友杰.氨氣來源及氨氣傳感