畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單編制技術(shù)

摘要：氨在環(huán)境中起著重要的作用，而畜禽養(yǎng)殖作為人為源氨排放的重要來(lái)源備受關(guān)注。歐盟和美國(guó)均較早開(kāi)展了對(duì)氨排放的管理和控制，制定了相應(yīng)的清單編制技術(shù)文件。主要介紹了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的氨排放來(lái)源，歐盟和美國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單的編制方法及不同畜禽種類的氨排放因子，并對(duì)我國(guó)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單研究提出了建議。

關(guān)鍵詞：畜禽養(yǎng)殖；氨；排放清單；排放因子

中圖分類號(hào)： X511；X713文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0361-04

收稿日期：2013-11-26

作者簡(jiǎn)介：張雙（1985—），女，碩士，助理研究員，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境規(guī)劃與大氣污染控制。E-maill：zhangshuang2015@163.com。氨（NH3）是大氣中重要的堿性氣體，在大氣化學(xué)和氣溶膠形成過(guò)程中起著重要的作用，對(duì)酸沉降、能見(jiàn)度、水體富營(yíng)養(yǎng)化等都有直接或間接的影響[1]。特別是與近來(lái)公眾普遍關(guān)注的PM2.5問(wèn)題相關(guān)，氨與二氧化硫、氮氧化物等是形成細(xì)顆粒物的重要前體物，其相互反應(yīng)形成的二次粒子硫酸鹽和硝酸鹽是大氣PM2.5的重要組成部分[2-3]。國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)不同空間尺度的大氣氨排放清單進(jìn)行了研究，結(jié)果表明、畜禽養(yǎng)殖是氨主要的排放源。如歐洲農(nóng)業(yè)源氨排放量占總排放量的93.7%，其中80%～90%來(lái)自于畜禽養(yǎng)殖[4-5]；美國(guó)牲畜家禽的氨排放量占總排量的56%[6]；日本畜禽氨排放量占人為源的64.3%[7]；我國(guó)畜禽養(yǎng)殖氨排放量占人為源的40. 79%[8]。針對(duì)氨在環(huán)境中的重要作用，以及畜禽養(yǎng)殖是人為源氨排放的重要貢獻(xiàn)者，有必要對(duì)畜禽養(yǎng)殖氨排放水平進(jìn)行全面的了解，以便采取有效控制措施。本文主要介紹了歐盟和美國(guó)對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單的編制方法，旨在為我國(guó)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單研究提供參考。

1畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放來(lái)源

畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的NH3來(lái)自于牲畜排泄的N。通常哺乳動(dòng)物排泄的超過(guò)50%的N是在尿液中，且65%～85%的尿-N以尿素和其他可礦化化合物的形式存在[9-10]。尿素在尿酶的作用下迅速水解成碳酸銨[（NH4）2CO3]和銨根離子（NH+4），他們是NH3的主要來(lái)源。銨態(tài)氮（NH+4-N）和易分解成NH+4-N的化合物（包括尿酸），被稱為總氨氮（TAN）[5]，即具有潛在NH3排放能力的源。而哺乳動(dòng)物固態(tài)糞便中的大多數(shù)N不容易降解，僅小部分N是以尿素或NH+4的形式存在[11-12]，與尿液相比NH3排放量較少。家禽僅產(chǎn)生固態(tài)糞便，其中主要成分是尿酸和其他不穩(wěn)定的化合物，在水解為尿素后可被分解為NH+4-N[13]。

畜禽排泄物只要暴露在大氣中，就會(huì)有NH3的排放。NH3排放環(huán)節(jié)主要為畜舍、糞便的存儲(chǔ)處理、糞肥土地利用及放牧等，其中畜舍和糞肥土地利用是氨排放的重要環(huán)節(jié)，一般各占到畜禽總排放量的30%～40%，放牧期間排放量很少，因牲畜排泄尿液中的TAN會(huì)迅速被土壤吸收[5]。同時(shí)牲畜管理模式及氣候差異等對(duì)NH3的排放也有顯著影響。

2歐盟畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量估算方法

歐盟《EMEP/EEA2013年空氣污染物排放清單編制指南》[5]中對(duì)污染物排放量的估算有3種方法：（1）

默認(rèn)方法，直接用估算行業(yè)的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)×對(duì)應(yīng)污染物的排放因子；（2）

基于具體技術(shù)的方法，當(dāng)對(duì)估算行業(yè)有較為詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料時(shí)使用該方法；（3）

排放建模和使用設(shè)施數(shù)據(jù)的方法：該方法的計(jì)算結(jié)果比“方法2”更準(zhǔn)確，包括使用基于本地測(cè)量的排放因子、更詳細(xì)的活動(dòng)數(shù)據(jù)和排放因子或過(guò)程模型。

根據(jù)排放源的重要性以及數(shù)據(jù)資料的詳細(xì)程度選擇估算方法，盡可能對(duì)某行業(yè)的污染物排放量作出準(zhǔn)確的估算。其中，第3種方法沒(méi)有嚴(yán)格的要求，只要能夠證明比“方法2”的估算結(jié)果更準(zhǔn)確就可以，可能使用“方法2”中的計(jì)算步驟，但使用具體地區(qū)的排放因子或包含對(duì)減排措施的考慮等，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行使用。

2.1默認(rèn)方法

畜禽氨排放量（kg/年）=畜禽年平均數(shù)量×默認(rèn)的氨排放因子。默認(rèn)的氨排放因子是使用基于具體技術(shù)的方法并采用相應(yīng)的默認(rèn)參數(shù)計(jì)算得出的，結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2基于具體技術(shù)的方法

該方法是基于貫穿糞便管理系統(tǒng)的氮物質(zhì)流的方法（圖1）[8]，氨排放因子采用各環(huán)節(jié)揮發(fā)的NH+4-N占進(jìn)入該環(huán)節(jié)TAN的比例來(lái)表征（表2）

首先根據(jù)每種畜禽的年平均數(shù)量計(jì)算N年排泄量，并根據(jù)每年在畜禽舍、農(nóng)家庭院（農(nóng)場(chǎng)建筑物附近的區(qū)域）和放牧上所處時(shí)間比例及動(dòng)物的習(xí)性，分別計(jì)算其在畜禽舍、農(nóng)家庭院和放牧過(guò)程中的N年排泄量，再進(jìn)一步計(jì)算出各部分TAN的量，之后根據(jù)水沖糞和干清糞糞便處理方式使用情況及各環(huán)節(jié)的氨排放因子，分別計(jì)算動(dòng)物在畜禽舍、農(nóng)家庭院、存儲(chǔ)、糞肥施用及放牧過(guò)程中的氨排放量，最后合計(jì)得到年排放總量。

3美國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量估算方法

目前，美國(guó)排放因子AP-42中沒(méi)有具體給出畜禽養(yǎng)殖的氨排放因子，建議參考使用2004年美國(guó)環(huán)保局編制的《畜牧業(yè)氨排放清單草案》[14]中的估算方法，估算方法類似于歐盟《EMEP/EEA2013年空氣污染物排放清單指南》中的基于具體技術(shù)的估算方法。首先調(diào)查出不同養(yǎng)殖方式和糞便管理方式下各畜禽種類的年平均數(shù)目，并結(jié)合給出的氮排泄率計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的氮排泄總量；再依據(jù)針對(duì)不同畜禽糞便管理系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)給出的氨排放因子（表3），及進(jìn)入該環(huán)節(jié)的N含量，計(jì)算得到本環(huán)節(jié)的氨排放量，最后匯總各環(huán)節(jié)的計(jì)算結(jié)果得到氨排放總量。該草案中的氨排放因子是對(duì)已有的研究結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均得到，根據(jù)排放源的類型及已有研究結(jié)果將氨排放因子分為NH3排放量[kg/（年·頭）]和N的損失百分比2種表征形式。

以豬為例說(shuō)明給出的氨排放因子。養(yǎng)殖方式和豬糞便管理方式有具有氧化塘的畜舍系統(tǒng)、具有深坑的畜舍系統(tǒng)和限制在一定區(qū)域的戶外散養(yǎng)3種方式（圖2、圖3、圖4），各系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)分別為豬舍（沖刷）、補(bǔ)給坑或拉塞坑、固體分離器、固體糞便存儲(chǔ)、氧化塘、土地利用；豬舍、土地利用；戶外散養(yǎng)。在已有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，分析給出各系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)的氨排放因子見(jiàn)表3。

4結(jié)語(yǔ)

畜禽養(yǎng)殖氨排放來(lái)自于畜禽糞污，我國(guó)是畜禽養(yǎng)殖大國(guó)，2009年全國(guó)畜禽糞便排放量達(dá)33億t（鮮重）[15]。當(dāng)前我國(guó)大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，國(guó)務(wù)院于2013年9月公布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中明確提出了對(duì)PM10和PM2.5的控制，作為形成二次粒子重要前體物的氨將逐步成為重點(diǎn)控制對(duì)象，畜禽養(yǎng)殖業(yè)也將成為重點(diǎn)開(kāi)展氨排放控制的行業(yè)，而建立準(zhǔn)確的畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單是有效開(kāi)展該工作的基礎(chǔ)。建議我國(guó)從以下2個(gè)方面開(kāi)展清單編制工作：

4.1調(diào)查畜禽養(yǎng)殖業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)

掌握當(dāng)?shù)卦敿?xì)、準(zhǔn)確的畜禽養(yǎng)殖業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)是建立氨排放源清單的基礎(chǔ)工作。應(yīng)通過(guò)收集資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等掌握當(dāng)?shù)氐男笄蒺B(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖方式、糞便排放量、糞便存儲(chǔ)和處理方式、糞肥施用方式等信息，并在此基礎(chǔ)上分析重點(diǎn)氨排放環(huán)節(jié)。

4.2開(kāi)展氨排放因子本地化研究

氨排放因子的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到氨排放量估算結(jié)果的準(zhǔn)確度。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)氨排放清單研究中的排放因子多直接使用國(guó)外數(shù)據(jù)，每種畜禽種類直接對(duì)應(yīng)一個(gè)總的排放因子，而畜禽氨排放因子與養(yǎng)殖方式、糞便存儲(chǔ)和處理方式、環(huán)境氣候等多種因素有關(guān)，使得估算結(jié)果不能準(zhǔn)確反映我國(guó)實(shí)際氨排放endprint

摘要：氨在環(huán)境中起著重要的作用，而畜禽養(yǎng)殖作為人為源氨排放的重要來(lái)源備受關(guān)注。歐盟和美國(guó)均較早開(kāi)展了對(duì)氨排放的管理和控制，制定了相應(yīng)的清單編制技術(shù)文件。主要介紹了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的氨排放來(lái)源，歐盟和美國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單的編制方法及不同畜禽種類的氨排放因子，并對(duì)我國(guó)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單研究提出了建議。

關(guān)鍵詞：畜禽養(yǎng)殖；氨；排放清單；排放因子

中圖分類號(hào)： X511；X713文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0361-04

收稿日期：2013-11-26

作者簡(jiǎn)介：張雙（1985—），女，碩士，助理研究員，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境規(guī)劃與大氣污染控制。E-maill：zhangshuang2015@163.com。氨（NH3）是大氣中重要的堿性氣體，在大氣化學(xué)和氣溶膠形成過(guò)程中起著重要的作用，對(duì)酸沉降、能見(jiàn)度、水體富營(yíng)養(yǎng)化等都有直接或間接的影響[1]。特別是與近來(lái)公眾普遍關(guān)注的PM2.5問(wèn)題相關(guān)，氨與二氧化硫、氮氧化物等是形成細(xì)顆粒物的重要前體物，其相互反應(yīng)形成的二次粒子硫酸鹽和硝酸鹽是大氣PM2.5的重要組成部分[2-3]。國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)不同空間尺度的大氣氨排放清單進(jìn)行了研究，結(jié)果表明、畜禽養(yǎng)殖是氨主要的排放源。如歐洲農(nóng)業(yè)源氨排放量占總排放量的93.7%，其中80%～90%來(lái)自于畜禽養(yǎng)殖[4-5]；美國(guó)牲畜家禽的氨排放量占總排量的56%[6]；日本畜禽氨排放量占人為源的64.3%[7]；我國(guó)畜禽養(yǎng)殖氨排放量占人為源的40. 79%[8]。針對(duì)氨在環(huán)境中的重要作用，以及畜禽養(yǎng)殖是人為源氨排放的重要貢獻(xiàn)者，有必要對(duì)畜禽養(yǎng)殖氨排放水平進(jìn)行全面的了解，以便采取有效控制措施。本文主要介紹了歐盟和美國(guó)對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單的編制方法，旨在為我國(guó)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單研究提供參考。

1畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放來(lái)源

畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的NH3來(lái)自于牲畜排泄的N。通常哺乳動(dòng)物排泄的超過(guò)50%的N是在尿液中，且65%～85%的尿-N以尿素和其他可礦化化合物的形式存在[9-10]。尿素在尿酶的作用下迅速水解成碳酸銨[（NH4）2CO3]和銨根離子（NH+4），他們是NH3的主要來(lái)源。銨態(tài)氮（NH+4-N）和易分解成NH+4-N的化合物（包括尿酸），被稱為總氨氮（TAN）[5]，即具有潛在NH3排放能力的源。而哺乳動(dòng)物固態(tài)糞便中的大多數(shù)N不容易降解，僅小部分N是以尿素或NH+4的形式存在[11-12]，與尿液相比NH3排放量較少。家禽僅產(chǎn)生固態(tài)糞便，其中主要成分是尿酸和其他不穩(wěn)定的化合物，在水解為尿素后可被分解為NH+4-N[13]。

畜禽排泄物只要暴露在大氣中，就會(huì)有NH3的排放。NH3排放環(huán)節(jié)主要為畜舍、糞便的存儲(chǔ)處理、糞肥土地利用及放牧等，其中畜舍和糞肥土地利用是氨排放的重要環(huán)節(jié)，一般各占到畜禽總排放量的30%～40%，放牧期間排放量很少，因牲畜排泄尿液中的TAN會(huì)迅速被土壤吸收[5]。同時(shí)牲畜管理模式及氣候差異等對(duì)NH3的排放也有顯著影響。

2歐盟畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量估算方法

歐盟《EMEP/EEA2013年空氣污染物排放清單編制指南》[5]中對(duì)污染物排放量的估算有3種方法：（1）

默認(rèn)方法，直接用估算行業(yè)的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)×對(duì)應(yīng)污染物的排放因子；（2）

基于具體技術(shù)的方法，當(dāng)對(duì)估算行業(yè)有較為詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料時(shí)使用該方法；（3）

排放建模和使用設(shè)施數(shù)據(jù)的方法：該方法的計(jì)算結(jié)果比“方法2”更準(zhǔn)確，包括使用基于本地測(cè)量的排放因子、更詳細(xì)的活動(dòng)數(shù)據(jù)和排放因子或過(guò)程模型。

根據(jù)排放源的重要性以及數(shù)據(jù)資料的詳細(xì)程度選擇估算方法，盡可能對(duì)某行業(yè)的污染物排放量作出準(zhǔn)確的估算。其中，第3種方法沒(méi)有嚴(yán)格的要求，只要能夠證明比“方法2”的估算結(jié)果更準(zhǔn)確就可以，可能使用“方法2”中的計(jì)算步驟，但使用具體地區(qū)的排放因子或包含對(duì)減排措施的考慮等，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行使用。

2.1默認(rèn)方法

畜禽氨排放量（kg/年）=畜禽年平均數(shù)量×默認(rèn)的氨排放因子。默認(rèn)的氨排放因子是使用基于具體技術(shù)的方法并采用相應(yīng)的默認(rèn)參數(shù)計(jì)算得出的，結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2基于具體技術(shù)的方法

該方法是基于貫穿糞便管理系統(tǒng)的氮物質(zhì)流的方法（圖1）[8]，氨排放因子采用各環(huán)節(jié)揮發(fā)的NH+4-N占進(jìn)入該環(huán)節(jié)TAN的比例來(lái)表征（表2）

首先根據(jù)每種畜禽的年平均數(shù)量計(jì)算N年排泄量，并根據(jù)每年在畜禽舍、農(nóng)家庭院（農(nóng)場(chǎng)建筑物附近的區(qū)域）和放牧上所處時(shí)間比例及動(dòng)物的習(xí)性，分別計(jì)算其在畜禽舍、農(nóng)家庭院和放牧過(guò)程中的N年排泄量，再進(jìn)一步計(jì)算出各部分TAN的量，之后根據(jù)水沖糞和干清糞糞便處理方式使用情況及各環(huán)節(jié)的氨排放因子，分別計(jì)算動(dòng)物在畜禽舍、農(nóng)家庭院、存儲(chǔ)、糞肥施用及放牧過(guò)程中的氨排放量，最后合計(jì)得到年排放總量。

3美國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量估算方法

目前，美國(guó)排放因子AP-42中沒(méi)有具體給出畜禽養(yǎng)殖的氨排放因子，建議參考使用2004年美國(guó)環(huán)保局編制的《畜牧業(yè)氨排放清單草案》[14]中的估算方法，估算方法類似于歐盟《EMEP/EEA2013年空氣污染物排放清單指南》中的基于具體技術(shù)的估算方法。首先調(diào)查出不同養(yǎng)殖方式和糞便管理方式下各畜禽種類的年平均數(shù)目，并結(jié)合給出的氮排泄率計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的氮排泄總量；再依據(jù)針對(duì)不同畜禽糞便管理系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)給出的氨排放因子（表3），及進(jìn)入該環(huán)節(jié)的N含量，計(jì)算得到本環(huán)節(jié)的氨排放量，最后匯總各環(huán)節(jié)的計(jì)算結(jié)果得到氨排放總量。該草案中的氨排放因子是對(duì)已有的研究結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均得到，根據(jù)排放源的類型及已有研究結(jié)果將氨排放因子分為NH3排放量[kg/（年·頭）]和N的損失百分比2種表征形式。

以豬為例說(shuō)明給出的氨排放因子。養(yǎng)殖方式和豬糞便管理方式有具有氧化塘的畜舍系統(tǒng)、具有深坑的畜舍系統(tǒng)和限制在一定區(qū)域的戶外散養(yǎng)3種方式（圖2、圖3、圖4），各系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)分別為豬舍（沖刷）、補(bǔ)給坑或拉塞坑、固體分離器、固體糞便存儲(chǔ)、氧化塘、土地利用；豬舍、土地利用；戶外散養(yǎng)。在已有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，分析給出各系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)的氨排放因子見(jiàn)表3。

4結(jié)語(yǔ)

畜禽養(yǎng)殖氨排放來(lái)自于畜禽糞污，我國(guó)是畜禽養(yǎng)殖大國(guó)，2009年全國(guó)畜禽糞便排放量達(dá)33億t（鮮重）[15]。當(dāng)前我國(guó)大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，國(guó)務(wù)院于2013年9月公布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中明確提出了對(duì)PM10和PM2.5的控制，作為形成二次粒子重要前體物的氨將逐步成為重點(diǎn)控制對(duì)象，畜禽養(yǎng)殖業(yè)也將成為重點(diǎn)開(kāi)展氨排放控制的行業(yè)，而建立準(zhǔn)確的畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單是有效開(kāi)展該工作的基礎(chǔ)。建議我國(guó)從以下2個(gè)方面開(kāi)展清單編制工作：

4.1調(diào)查畜禽養(yǎng)殖業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)

掌握當(dāng)?shù)卦敿?xì)、準(zhǔn)確的畜禽養(yǎng)殖業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)是建立氨排放源清單的基礎(chǔ)工作。應(yīng)通過(guò)收集資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等掌握當(dāng)?shù)氐男笄蒺B(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖方式、糞便排放量、糞便存儲(chǔ)和處理方式、糞肥施用方式等信息，并在此基礎(chǔ)上分析重點(diǎn)氨排放環(huán)節(jié)。

4.2開(kāi)展氨排放因子本地化研究

氨排放因子的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到氨排放量估算結(jié)果的準(zhǔn)確度。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)氨排放清單研究中的排放因子多直接使用國(guó)外數(shù)據(jù)，每種畜禽種類直接對(duì)應(yīng)一個(gè)總的排放因子，而畜禽氨排放因子與養(yǎng)殖方式、糞便存儲(chǔ)和處理方式、環(huán)境氣候等多種因素有關(guān)，使得估算結(jié)果不能準(zhǔn)確反映我國(guó)實(shí)際氨排放endprint

摘要：氨在環(huán)境中起著重要的作用，而畜禽養(yǎng)殖作為人為源氨排放的重要來(lái)源備受關(guān)注。歐盟和美國(guó)均較早開(kāi)展了對(duì)氨排放的管理和控制，制定了相應(yīng)的清單編制技術(shù)文件。主要介紹了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的氨排放來(lái)源，歐盟和美國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單的編制方法及不同畜禽種類的氨排放因子，并對(duì)我國(guó)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單研究提出了建議。

關(guān)鍵詞：畜禽養(yǎng)殖；氨；排放清單；排放因子

中圖分類號(hào)： X511；X713文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0361-04

收稿日期：2013-11-26

作者簡(jiǎn)介：張雙（1985—），女，碩士，助理研究員，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境規(guī)劃與大氣污染控制。E-maill：zhangshuang2015@163.com。氨（NH3）是大氣中重要的堿性氣體，在大氣化學(xué)和氣溶膠形成過(guò)程中起著重要的作用，對(duì)酸沉降、能見(jiàn)度、水體富營(yíng)養(yǎng)化等都有直接或間接的影響[1]。特別是與近來(lái)公眾普遍關(guān)注的PM2.5問(wèn)題相關(guān)，氨與二氧化硫、氮氧化物等是形成細(xì)顆粒物的重要前體物，其相互反應(yīng)形成的二次粒子硫酸鹽和硝酸鹽是大氣PM2.5的重要組成部分[2-3]。國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)不同空間尺度的大氣氨排放清單進(jìn)行了研究，結(jié)果表明、畜禽養(yǎng)殖是氨主要的排放源。如歐洲農(nóng)業(yè)源氨排放量占總排放量的93.7%，其中80%～90%來(lái)自于畜禽養(yǎng)殖[4-5]；美國(guó)牲畜家禽的氨排放量占總排量的56%[6]；日本畜禽氨排放量占人為源的64.3%[7]；我國(guó)畜禽養(yǎng)殖氨排放量占人為源的40. 79%[8]。針對(duì)氨在環(huán)境中的重要作用，以及畜禽養(yǎng)殖是人為源氨排放的重要貢獻(xiàn)者，有必要對(duì)畜禽養(yǎng)殖氨排放水平進(jìn)行全面的了解，以便采取有效控制措施。本文主要介紹了歐盟和美國(guó)對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單的編制方法，旨在為我國(guó)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單研究提供參考。

1畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放來(lái)源

畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的NH3來(lái)自于牲畜排泄的N。通常哺乳動(dòng)物排泄的超過(guò)50%的N是在尿液中，且65%～85%的尿-N以尿素和其他可礦化化合物的形式存在[9-10]。尿素在尿酶的作用下迅速水解成碳酸銨[（NH4）2CO3]和銨根離子（NH+4），他們是NH3的主要來(lái)源。銨態(tài)氮（NH+4-N）和易分解成NH+4-N的化合物（包括尿酸），被稱為總氨氮（TAN）[5]，即具有潛在NH3排放能力的源。而哺乳動(dòng)物固態(tài)糞便中的大多數(shù)N不容易降解，僅小部分N是以尿素或NH+4的形式存在[11-12]，與尿液相比NH3排放量較少。家禽僅產(chǎn)生固態(tài)糞便，其中主要成分是尿酸和其他不穩(wěn)定的化合物，在水解為尿素后可被分解為NH+4-N[13]。

畜禽排泄物只要暴露在大氣中，就會(huì)有NH3的排放。NH3排放環(huán)節(jié)主要為畜舍、糞便的存儲(chǔ)處理、糞肥土地利用及放牧等，其中畜舍和糞肥土地利用是氨排放的重要環(huán)節(jié)，一般各占到畜禽總排放量的30%～40%，放牧期間排放量很少，因牲畜排泄尿液中的TAN會(huì)迅速被土壤吸收[5]。同時(shí)牲畜管理模式及氣候差異等對(duì)NH3的排放也有顯著影響。

2歐盟畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量估算方法

歐盟《EMEP/EEA2013年空氣污染物排放清單編制指南》[5]中對(duì)污染物排放量的估算有3種方法：（1）

默認(rèn)方法，直接用估算行業(yè)的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)×對(duì)應(yīng)污染物的排放因子；（2）

基于具體技術(shù)的方法，當(dāng)對(duì)估算行業(yè)有較為詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料時(shí)使用該方法；（3）

排放建模和使用設(shè)施數(shù)據(jù)的方法：該方法的計(jì)算結(jié)果比“方法2”更準(zhǔn)確，包括使用基于本地測(cè)量的排放因子、更詳細(xì)的活動(dòng)數(shù)據(jù)和排放因子或過(guò)程模型。

根據(jù)排放源的重要性以及數(shù)據(jù)資料的詳細(xì)程度選擇估算方法，盡可能對(duì)某行業(yè)的污染物排放量作出準(zhǔn)確的估算。其中，第3種方法沒(méi)有嚴(yán)格的要求，只要能夠證明比“方法2”的估算結(jié)果更準(zhǔn)確就可以，可能使用“方法2”中的計(jì)算步驟，但使用具體地區(qū)的排放因子或包含對(duì)減排措施的考慮等，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行使用。

2.1默認(rèn)方法

畜禽氨排放量（kg/年）=畜禽年平均數(shù)量×默認(rèn)的氨排放因子。默認(rèn)的氨排放因子是使用基于具體技術(shù)的方法并采用相應(yīng)的默認(rèn)參數(shù)計(jì)算得出的，結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2基于具體技術(shù)的方法

該方法是基于貫穿糞便管理系統(tǒng)的氮物質(zhì)流的方法（圖1）[8]，氨排放因子采用各環(huán)節(jié)揮發(fā)的NH+4-N占進(jìn)入該環(huán)節(jié)TAN的比例來(lái)表征（表2）

首先根據(jù)每種畜禽的年平均數(shù)量計(jì)算N年排泄量，并根據(jù)每年在畜禽舍、農(nóng)家庭院（農(nóng)場(chǎng)建筑物附近的區(qū)域）和放牧上所處時(shí)間比例及動(dòng)物的習(xí)性，分別計(jì)算其在畜禽舍、農(nóng)家庭院和放牧過(guò)程中的N年排泄量，再進(jìn)一步計(jì)算出各部分TAN的量，之后根據(jù)水沖糞和干清糞糞便處理方式使用情況及各環(huán)節(jié)的氨排放因子，分別計(jì)算動(dòng)物在畜禽舍、農(nóng)家庭院、存儲(chǔ)、糞肥施用及放牧過(guò)程中的氨排放量，最后合計(jì)得到年排放總量。

3美國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量估算方法

目前，美國(guó)排放因子AP-42中沒(méi)有具體給出畜禽養(yǎng)殖的氨排放因子，建議參考使用2004年美國(guó)環(huán)保局編制的《畜牧業(yè)氨排放清單草案》[14]中的估算方法，估算方法類似于歐盟《EMEP/EEA2013年空氣污染物排放清單指南》中的基于具體技術(shù)的估算方法。首先調(diào)查出不同養(yǎng)殖方式和糞便管理方式下各畜禽種類的年平均數(shù)目，并結(jié)合給出的氮排泄率計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的氮排泄總量；再依據(jù)針對(duì)不同畜禽糞便管理系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)給出的氨排放因子（表3），及進(jìn)入該環(huán)節(jié)的N含量，計(jì)算得到本環(huán)節(jié)的氨排放量，最后匯總各環(huán)節(jié)的計(jì)算結(jié)果得到氨排放總量。該草案中的氨排放因子是對(duì)已有的研究結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均得到，根據(jù)排放源的類型及已有研究結(jié)果將氨排放因子分為NH3排放量[kg/（年·頭）]和N的損失百分比2種表征形式。

以豬為例說(shuō)明給出的氨排放因子。養(yǎng)殖方式和豬糞便管理方式有具有氧化塘的畜舍系統(tǒng)、具有深坑的畜舍系統(tǒng)和限制在一定區(qū)域的戶外散養(yǎng)3種方式（圖2、圖3、圖4），各系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)分別為豬舍（沖刷）、補(bǔ)給坑或拉塞坑、固體分離器、固體糞便存儲(chǔ)、氧化塘、土地利用；豬舍、土地利用；戶外散養(yǎng)。在已有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，分析給出各系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)的氨排放因子見(jiàn)表3。

4結(jié)語(yǔ)

畜禽養(yǎng)殖氨排放來(lái)自于畜禽糞污，我國(guó)是畜禽養(yǎng)殖大國(guó)，2009年全國(guó)畜禽糞便排放量達(dá)33億t（鮮重）[15]。當(dāng)前我國(guó)大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，國(guó)務(wù)院于2013年9月公布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中明確提出了對(duì)PM10和PM2.5的控制，作為形成二次粒子重要前體物的氨將逐步成為重點(diǎn)控制對(duì)象，畜禽養(yǎng)殖業(yè)也將成為重點(diǎn)開(kāi)展氨排放控制的行業(yè)，而建立準(zhǔn)確的畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放清單是有效開(kāi)展該工作的基礎(chǔ)。建議我國(guó)從以下2個(gè)方面開(kāi)展清單編制工作：

4.1調(diào)查畜禽養(yǎng)殖業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)

掌握當(dāng)?shù)卦敿?xì)、準(zhǔn)確的畜禽養(yǎng)殖業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)是建立氨排放源清單的基礎(chǔ)工作。應(yīng)通過(guò)收集資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等掌握當(dāng)?shù)氐男笄蒺B(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖方式、糞便排放量、糞便存儲(chǔ)和處理方式、糞肥施用方式等信息，并在此基礎(chǔ)上分析重點(diǎn)氨排放環(huán)節(jié)。

4.2開(kāi)展氨排放因子本地化研究

氨排放因子的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到氨排放量估算結(jié)果的準(zhǔn)確度。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)氨排放清單研究中的排放因子多直接使用國(guó)外數(shù)據(jù)，每種畜禽種類直接對(duì)應(yīng)一個(gè)總的排放因子，而畜禽氨排放因子與養(yǎng)殖方式、糞便存儲(chǔ)和處理方式、環(huán)境氣候等多種因素有關(guān)，使得估算結(jié)果不能準(zhǔn)確反映我國(guó)實(shí)際氨排放endprint