3 May 2019 令人爱恨交加的氮气亟需合理管控

氮气是一种无害的惰性气体,占据空气的80%。然而,氮也会与其他原子结合形成化合物,即所谓的“活性氮”或“固定氮”(Nr)。氮气对地球上的生命来说必不可少,但是,高浓度的氮气也会对环境造成巨大的破坏。

 

故事

氮气是一种无害的惰性气体,占据空气的80%。然而,氮也会与其他原子结合形成化合物,即所谓的“活性氮”或“固定氮”(Nr)。氮气对地球上的生命来说必不可少,但是,高浓度的氮气也会对环境造成巨大的破坏。

联合国2019年发布的《前沿报告》指出,“人类正在制造一种活性氮混合物,威胁健康、气候和生态系统,使氮成为人类面临的最严重的污染问题之一。然而,问题的严重程度尚属未知,在科学界以外并未得到广泛承认。”

 

Nitrogen
Nitrates in fertilizers can cause algal blooms which affect healthy ecosystems. Photo by Eric Vance, USEPA

活性氮主要有四种类型,对人类和环境具有不同的影响:

氨气(NH3)存在于粪肥、尿液、肥料和燃烧的生物质中,是氨基酸、蛋白质和酶的基础。然而,高浓度的氨气会导致湖泊里的藻类大量繁殖,在空气中形成的颗粒物会对人们的健康造成损害,还会影响泥炭地和森林等陆地生态系统。

硝酸盐(NO3)被广泛用作肥料和炸药。没有氮和磷等肥料的辅佐,食物的产量会骤减一半。然而,这些肥料的过度累积也会危害健康。硝酸盐是水溶性最强的盐类,对氮循环起着至关重要的作用,此外,它也是硝酸盐污染的主要来源。工业废水、农业径流中都会发现硝酸盐,而氮氧化物在大气中发生一系列化学反应后,最终的归宿也是硝酸盐。

氮氧化物(NOx)是主要的空气污染物,主要存在于汽车尾气中,会诱发心脏病和呼吸系统疾病。在阳光照射下,甲烷、氧化亚氮和挥发性有机化合物经由一连串光化学反应生成的近地面臭氧,是一种极具破坏性的空气污染物。

一氧化二氮(Nitrous oxide)主要来自农业、工业排放和化石燃料燃烧。该气体通常被用于医疗用途,或作为火箭推进剂。同时,它也是一种比二氧化碳强300倍的温室气体,一氧化二氮会严重消耗臭氧层物质,使人类暴露在有害辐射之下。

当前,牲畜、农业、运输业、工业和能源部门的需求日益增长,导致我们的生态系统中,活性氮也急剧增长。

解决氮管理问题对于实现空气质量、水质、气候、平流层臭氧和生物多样性目标至关重要,同时每年也将减少价值约2000亿美元的活性氮浪费,从而节约经济发展成本。更有效地管理全球营养循环可有助于减少污染,实现可持续发展目标。

国际氮素管理系统(INMS)为跨科学和政策合作提供了良好的平台,它受联合国环境署领导,是生态水文中心和国际氮倡议共同努力的成果,得到了全球环境基金(GEF)和英国政府发起的全球挑战研究基金的资助,以及全球项目伙伴的捐赠。

联合国环境署全球环境基金和国际氮素管理系统联合项目主任、生态水文中心的环境物理学家马克·萨顿(Mark Sutton)说,“我们需要一同思考探索与循环经济相关的减缓和适应战略和备选方案。为了解决这个问题,我们需要全面评估人类改变氮循环的威胁和益处以及改进的机会。”

达成第一项氮全球决议,保护环境实现跨越式发展

 

在2019年3月举行的第四届联合国环境大会上,成员国通过了有史以来第一项关于氮的全球决议,呼吁联合国环境署执行主任“考虑如何从国家、地区和全球层面上促进全球氮循环政策的协调,包括思考建立一个关于氮政策的政府间协调机制……” 

2019年4月召开了第四次系统全体会议,萨顿在会后表示,“过去几天,我们召开了国际氮素管理系统的高级别会议,在调动常驻代表委员会和政府间进程方面取得了巨大成功,我们将尽快对可持续氮管理决议采取后续行动”。

联合国环境署营养物污染专家克里斯托弗·考克斯(Christopher Cox)说,“总的来说,本次大会为推进全球议程,应对空气、土地、水和海洋污染,打下了一个坚实的基础”。

“我们在起草一份报告,以支持执行氮决议的后续行动,并将为10月份召开的常驻代表委员会年度会议提供建议。”

欲了解更多信息,请联系Christopher Cox, Mahesh Pradhan or Isabelle Vanderbeck  

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联合国气候行动峰会将于2019年9月23日在纽约举行。这一大会旨在提振雄心壮志,推动全球加快应对共同面临的气候危机,支持迅速实施《巴黎协定》。 2019年联合国气候行动峰会将由联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯(António Guterres)主持。

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