典型城市系統氮物質流的時空特征與變化規律
北京師范大學環境學院徐琳瑜教授課題組研究成果在《Nature Communications》以研究論文(Research Article)形式在線發表。研究以廣州為例,在城市生態系統層面構建氮物質流核算模擬模型,在不確定條件下全面刻畫氮物質流過程,從活性氮產生、流動、積累、環境負荷等方面出發,分析了1995-2015年間氮平衡在源、通量和歸趨上的變化。結果顯示,人為擾動不僅強化了活性氮輸入,而且極大改變了城市生態系統中活性氮的分布格局。以往全國尺度的研究認為活性氮主要累積于陸地中,而本研究發現在城市尺度活性氮大量富集于大氣中,而不是陸地中。人工固氮(Haber-Bosch N fixation, HBNF)傾向于生產供人類消費的合成氨產品(如塑料、橡膠等),而不是用于生產農業用的化肥,進而導致合成氨產品在人類子系統中的積累。工業活性氮在人類子系統中迅速積累,這可能作為已有學者報道的全球未知氮匯的一種解釋。 研究表明,在城市中應該更關注化石燃料燃燒、工業含氮產品、食品氮消費等引起的活性氮輸入及環境損失。特別地,工業合成氨產品延緩了活性氮向環境的釋放,這種由活性氮釋放延遲引起的遺留效應(legacy effect)可能對環境和人類健康造成巨大威脅。因此,要提高工業合成氨產品的再利用率,降低工業合成氨產品生產、使用以及處理全過程中的活性氮損失。
北京師范大學
2021-02-01