“减氮计划”刻不容缓

    氮是一种较稳定的元素，通常对气候和环境并不产生危害，空气成分中就有78%的氮气。但是氮一旦被活化，它的存在方式就会发生一系列变化，并会对气候和环境造成不良影响。随着经济和社会的发展，人类活动向大气中排放了大量活性氮，极大地影响了全球氮循环，并造成了许多严重的环境问题。
    大气活性氮主要包括氮氧化物和氨。前者主要来自燃烧过程，重要的排放源包括火电厂、工业炉窑和机动车等。后者主要来自农业，重要的排放源包括过量施肥、化肥生产和牲畜养殖等。
    氮氧化物本身是对人体健康有危害作用的气体，在空气中浓度过量会对呼吸系统造成伤害。氮氧化物还会通过在大气中的化学转化，生成细颗粒物和臭氧等其他具有更强危害性的大气污染物。在一定条件下，它会在大气中转化为硝酸，与二氧化硫转化而成的硫酸一道形成酸雨。酸雨会腐蚀材料和破坏文物，并伤害植物的叶和花，导致农作物的减产和森林的破坏。长期的酸雨污染还会导致土壤和水体的酸化，甚至造成大面积森林衰亡和鱼类灭绝。
    氮污染物氨本身的危害性较低。但是，经过大气转化后，氨最终还是会沉降到土壤和水体中，加剧其酸化。
    除了对酸化的“贡献”外，沉降到土壤和水体中的氮还会产生富营养化作用。众所周知，氮是一种营养物质，植物可以利用氮来合成生长所需的物质，这是有利的一面。但是，当氮的沉降超过植物可以利用的量时，便会产生所谓的土壤氮饱和。在这种情况下，过量的氮会从土壤流失到水体，一方面污染了水体，造成水体富营养化，另一方面还会加剧其他营养元素的流失和营养失衡。在氮饱和条件下，植物的生长反而受到限制，造成森林和草原的缩减，甚至发生物种的改变，即生物多样性的降低。
    近年来，人们开始关注大气氮污染导致的气候效应。因为沉降到土壤中的氮会发生硝化和反硝化过程，在某些特殊的条件下，比如高温高湿、酸性土壤和较高的氮沉降等，会产生较高的氧化亚氮排放。氧化亚氮是一种重要的温室气体，虽然其对气候变化的影响只有二氧化碳的1/8左右，但其单位效应却是二氧化碳的250倍。总之，大气氮污染有着多方面严重影响。最近的一份研究报告指出，氮污染、主要是大气氮污染给欧盟造成的经济损失高达3万亿元。
  控制氮氧化物排放的措施，主要是对工业烟气和机动车尾气进行脱硝处理，同时增加清洁能源，如太阳能、风能和生物能源的利用，减少煤和石油等化石燃料的消耗。控制氨排放的主要途径是合理施肥，通过转变施肥方式减少化肥的挥发和流失，同时，在不降低农作物产量的前提下减少化肥的用量。

利用氮循环过程的技术运用，有利于自然界的氮元素的平衡，较少惰性氮转向活性氮，从而减少温室效应和氮污染。例如：硝化抑制剂的固氮作用可以减少化肥的使用量，减少硝酸盐水体污染的产生量。有利于“减氮”，同时有利于减少异养反硝化作用达到“减碳”作用，氨化催化作用、硫自养反硝化作用、低温脱硝可以快速将有机氮素、氮氧化物转化为惰性氮，从而减少腐化有机氮、氨氮、硝酸盐氮、氮氧化物在自然界的停留时间污染环境。