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通过具有成本效益的措施将全球氨排放减半

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看不见的气体,明显的问题

大多数人很少想到氨,这种以刺鼻气味著称、常见于家用清洁剂的气体。然而,农场、垃圾填埋场和烟囱处大量氨悄然逸散,损害我们的肺部、缩短寿命,并破坏河流、湖泊和野生动植物栖息地。本研究提出了一个看似简单但影响深远的问题:我们是否能够在现实中将人为氨排放削减一半,且这是否值得投入?通过使用全球数据和经济模型,作者得出结论:答案是肯定的——且健康与环境收益将远超成本。

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这些氨的来源在哪里

氨是氮循环的自然组成部分,但人类活动已将其推高到远高于自然背景的水平。自1980年以来,来自人类及其活动的全球氨排放几乎上升了50%,主要是为了养活不断增长且更偏好肉类的消费人口。现代农业是主要罪魁:撒在田地上的富氮化肥和来自牛、猪、家禽的粪便释放大量氨气。家庭活动、废物处理、工业、发电和交通也有较小但重要的贡献。中国和印度合计占全球排放的三分之一以上,其他亚洲国家、欧洲、北美以及快速发展的撒哈拉以南非洲也扮演重要角色。

测试数十种可能的解决方案

尽管问题规模巨大,但对不同氨控制策略的详细全球比较一直很少。为填补这一空白,作者将覆盖185个国家和七个排放部门的多种模型和数据集进行了整合。他们评估了32项可行措施,从更合理的施肥时机和施肥位置、覆盖粪便存储、升级废弃物和工业处理系统,到改变饮食和减少食物浪费。对于每一项措施,作者估算了其可避免的氨量、推广成本以及在避免死亡、净化生态系统和气候影响方面的节省。随后,他们构建了“边际减排成本曲线”,将措施按从便宜到昂贵排序,以观察在先采取最经济工具的情况下,全球可以走多远。

适度成本下的大幅削减

分析表明,现有技术和行为改变可以将人为氨排放相比当前水平削减约60%。平均而言,每公斤避免的氨的成本约为7.4美元,全球总费用大约为2740亿美元。虽然这是笔可观的金额,但其收益——由细颗粒物引致的心肺疾病减少、过量氮对森林和湖泊的损害减少以及相关的资源节省——估计约为7220亿美元。农业提供了最佳的性价比:更聪明的肥料使用和更洁净的粪便处理本身就贡献了总收益的60% 以上且成本相对较低。家庭层面的行动,如减少动物蛋白摄入和减少食物浪费,以及改进废弃物与卫生系统,也能带来进一步且具有成本效益的减排。相比之下,从发电厂、工业和交通部门削减氨的单位成本要高得多,除非这些措施主要以气候或更广泛空气质量为理由来实施。

赢家、困难区域与未来路径

收益与挑战分布并不均衡。中国和印度被视为优先国家,在那里可实现大规模、低成本的削减并带来超额的健康与环境回报。得益于人口密集和已建立的农业规制,欧洲和北美也可获得强劲的净收益并可进一步加强管控。撒哈拉以南非洲是一个特殊案例:目前的排放较低,但基础设施薄弱且农业分散,使先进控制措施的成本上升。在这些地区,改善基本的废弃物和农业系统可能比设定激进的氨减排目标更现实。展望2050年,作者探讨了未来情景。在“可持续发展”情景下,伴随更绿色的饮食、减少食物浪费和高效生产,全球氨排放下降超过一半,净经济收益大幅上升。而在合作薄弱或依赖化石燃料的增长路径中,排放持续上升,带来不断加剧的健康损害和生态系统损失。

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通往更清洁空气与更安全食品的路线图

对非专业读者而言,核心信息很直接:削减氨既可行又值得。在农场、废弃物系统和我们的厨房里采取实用措施可以大幅减少排放,而不会让世界挨饿,而且在许多情况下还能节省开支或提高产量。研究主张将氨控制纳入更广泛的清洁空气、气候、粮食安全和联合国可持续发展目标的政策中。如果各国采取雄心勃勃的行动——尤其是主要农业生产国——世界可以在本世纪中叶将氨排放减半,防止大量过早死亡并保护敏感生态系统,所需成本远低于我们否则将付出的损失。

引用: Zhang, X., Sun, Y., Gao, Y. et al. Halving global ammonia emissions with cost-effective measures. Nat Sustain 9, 247–259 (2026). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01723-5

关键词: 氨污染, 农业排放, 空气质量, 氮管理, 可持续农业