(完整版)简述大气氨的来源

简述大气氨的来源、迁移转化和危害

氨是大气中最重要的微量气体之一，同时也是大气中唯一的碱性气体，因此，大气中的氨对环境颗粒物的酸碱性以及大气化学反应等都有重要的贡献。近年来，随着世界人口的增加以及世界经济的快速发展，大气氨的输入量急剧增加，因而，对大气氨的来源、迁移、转化和危害的研究也受到了广泛的关注。

1 来源

大气氨的来源包括了自然源和人为源。自然源主要有森林和草原等植物的释放、海洋或其他水体的蒸发和土壤的挥发等等。根据环保部所发布的《大气氨源排放清单编制技术指南》，人为源主要包括了农田化肥、畜禽养殖业、生物质燃烧、燃料燃烧、化工工业、废物处理、机动车尾气排放和人体的排放等。

1.1 农田化肥：氮肥施用到农田后，会通过微生物作用或者自身的分解向大气排放氨气，与氨排放有关的化肥主要是氮肥和复合肥，氮肥包括尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵和氨水，复合肥主要是磷酸一铵、磷酸二铵等。

1.2 畜禽养殖业：畜禽养殖的氨排放主要来自圈养、放牧、厩肥保存和施肥4个阶段。动物排泄物的释放也会产生氨排放，粪便包括室内和户外两部分。室内粪便在圈舍中停留一段时间后，汇集进行存储腐熟处理，最后施肥。

1.3 生物质燃烧：生物质燃烧包括秸秆的露天燃烧、室内燃烧、森林火灾和草场火灾等。

1.4 燃料燃烧：燃料燃烧源主要分为工业和民用的燃煤、燃油、天然气燃烧过程的排放。

1.5 化工工业：涉及到氨排放的行业主要是合成氨和氮肥生产。

1.6 废物处理：废物处理包括垃圾焚烧、垃圾填埋和污水处理；排水系统底部污水汇集处甚至化粪池的沼气可能经下水通道逸散。

1.7 机动车尾气排放：机动车尾气中氨气主要由燃料燃烧和尾气催化装置消除氮氧化物过程中的二次产物产生，其中，尾气催化剂表面消除氮氧化物反应过程中产生的氨要比燃料燃烧产生的氨多得多。

1.8人体的排放：人体氨的排放主要有三种途径：排汗、呼吸和排泄，人体排放的氨变化很大，主要取决于排放和处理条件。

1.9 其他：常用的混凝土外加剂中防冻剂、高碱混凝土膨胀剂和早强剂都是

含氨类物质，家具涂饰用的添加剂和增白剂大部分都用氨水，这些材料的使用也会造成氨的排放。

2 转化

NH3易溶于水形成NH4+；同时氨气作为碱性气体，在高层大气中，氨能被氧化为氮的氧化物，进而参与一系列自由基反应。在低层大气环境酸化中，氨起重要的缓冲作用，在对流层上层会使SO2、NO X氧化生成的酸性产物转为硫酸铵、硝酸铵气溶胶，主要反应为：

NH3+H2SO4→NH4HSO4

NH4HSO4 + NH3 →（NH4）2SO4

NH3+HNO3→NH4NO3

NH3+HCl→NH4Cl

上述反应属于非均相化学反应，氨气在大气中首先会与硫酸反应，多余的氨气才会和其余的酸性气体如HCl和HNO3反应。

同时氨气也会通过与羟基自由基反应而消除，虽然该反应较为缓慢，但该反应能生成氨基NH2，NH2能进而与大气中的多种物质如NO2、NO、O2、O3等发生反应。

3 迁移

大气中氨的迁移过程主要包括：扩散、干沉降和湿沉降。氨源主要是地面源，它在大气中的停留时间较短，一般不超过50 km。NH3与NH4+等水溶性氮主要在对流层进行扩散，其移动速度主要取决于风速和沉降速度。NH3的迁移距离较小，基本在50 km内会通过沉降重回地面，而形成气溶胶NH4+的则会扩散得远些。大气中的氨会参与大气氮沉降过程，一般气态NH3会通过干沉降返回地面，而在形成降雨过程NH3会溶于水形成NH4+，同时在转化过程所生成的硝态氮和铵态氮都会通过湿沉降回到地面。湿沉降输入的硝态氮和铵态氮是补偿生态系统氮损失的重要途径之一。

4 危害

氨气无色，但具有强烈的刺激性气味，密度比空气小。

4.1 对人体的危害：当大气中氨的浓度过高时，会刺激人体皮肤，腐蚀皮肤组织，甚至会使皮肤组织失去水分，当失去的水分过多时，会使组织蛋白变性，

从而使细胞膜结构遭到破坏。同时，人体或动物呼吸吸入氨气后，会腐蚀呼吸道，降低人和动物的抗病能力。氨气若进入肺泡，一部分会被二氧化碳中和，剩余的氨气会进入血液，可能会与血红蛋白结合，使得人体的运氧功能遭到破坏。若在短时间人体大量吸入氨气，会使人感到呼吸困难、头晕、呕吐，严重时会引发肺水肿等。

4.2 对气候的影响

4.2.1 对能见度的影响：大气中的氨与气态污染物SO2和NO X反应所生成的二次气溶胶粒子会吸收和散射光，从而降低了大气的能见度。

4.2.2 温室效应：排放到大气中的氨会作为温室气体影响大气的温度。

4.3 对酸度的影响：氨气在大气中转化生成硝态氮和铵态氮后会参与大气氮循环，通过湿沉降进入水体，会导致水体的富营养化，或者土壤和水体的酸化，降低生物的多样性。

4.4 对动物的影响：NH3是公认的应激源，是动物圈舍内最有害的气体，会诱导畜禽类动物或猪等动物发生呼吸道疾病等，影响畜禽类动物的正常生存。

4.5 对产品的危害：在堆肥过程中所产生的氨气，不仅会污染环境，还会损失大量堆肥物中的氮元素，从而使得堆肥产品的肥效降低。

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