典型城市系统氮物质流的时空特征与变化规律
北京师范大学环境学院徐琳瑜教授课题组研究成果在《Nature Communications》以研究论文(Research Article)形式在线发表。研究以广州为例,在城市生态系统层面构建氮物质流核算模拟模型,在不确定条件下全面刻画氮物质流过程,从活性氮产生、流动、积累、环境负荷等方面出发,分析了1995-2015年间氮平衡在源、通量和归趋上的变化。结果显示,人为扰动不仅强化了活性氮输入,而且极大改变了城市生态系统中活性氮的分布格局。以往全国尺度的研究认为活性氮主要累积于陆地中,而本研究发现在城市尺度活性氮大量富集于大气中,而不是陆地中。人工固氮(Haber-Bosch N fixation, HBNF)倾向于生产供人类消费的合成氨产品(如塑料、橡胶等),而不是用于生产农业用的化肥,进而导致合成氨产品在人类子系统中的积累。工业活性氮在人类子系统中迅速积累,这可能作为已有学者报道的全球未知氮汇的一种解释。 研究表明,在城市中应该更关注化石燃料燃烧、工业含氮产品、食品氮消费等引起的活性氮输入及环境损失。特别地,工业合成氨产品延缓了活性氮向环境的释放,这种由活性氮释放延迟引起的遗留效应(legacy effect)可能对环境和人类健康造成巨大威胁。因此,要提高工业合成氨产品的再利用率,降低工业合成氨产品生产、使用以及处理全过程中的活性氮损失。
北京师范大学
2021-02-01