畜禽養(yǎng)殖氨排放清單研究現(xiàn)狀與實證

王文林，童 儀，杜 薇，高 巖，劉 筱，關(guān) 雷，曾杰亮，范軍旗，吳 瓊，李文靜，何 斐，劉 波①，趙學(xué)濤②

(1.環(huán)境保護部南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇 南京 210042;2.南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，江蘇 南通 226007;3.環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012)

氨(NH3)作為大氣中唯一的堿性氣體，在大氣化學(xué)和氣溶膠形成過程中起著重要作用，對酸沉降、能見度和水體富營養(yǎng)化等都有直接或間接的影響，特別是在霧霾形成中扮演著重要角色[1-3]。氨與二氧化硫、氮氧化物形成細(xì)顆粒物(PM2.5)的重要前體物[4-6]，同時在氣態(tài)氨參與下會加快細(xì)粒子的生成速度[7-9]。由此可見，從源頭上控制氨的排放，對降低大氣二次無機鹽和PM2.5濃度水平，控制霧霾污染，大幅提升環(huán)境空氣質(zhì)量顯得尤為重要[10]。國內(nèi)外氨排放研究結(jié)果表明，畜禽養(yǎng)殖是大氣氨的主要排放源。歐洲畜禽養(yǎng)殖氨排放量占總排放量的74%以上[11]，美國56%的氨排放來自于畜禽養(yǎng)殖，亞洲日本畜禽排泄物釋放量占人為源氨排放量的64.3%[12]，我國畜禽養(yǎng)殖氨排放量占總排放量的54.06%[13]?？梢?，控制畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放對于削減人為源氨排放起到關(guān)鍵作用，進而對改善空氣質(zhì)量有著重要意義。

畜禽養(yǎng)殖氨排放清單是氨排放源在一定的時間跨度和空間區(qū)域內(nèi)向大氣中排放的大氣污染物量的集合，制定科學(xué)準(zhǔn)確的氨排放清單，是有效控制畜禽養(yǎng)殖氨排放的前提和基礎(chǔ)。大氣氨排放清單作為空氣質(zhì)量模型的重要輸入?yún)?shù)，可以協(xié)助分析大氣污染物的時空特征，彌補監(jiān)測在時空分辨率上的不足[14]。基于大氣氨排放清單，結(jié)合空氣質(zhì)量模型，定量評估不同氨排放控制水平下的細(xì)粒子污染狀況，可為制定有效的氨減排政策提供技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)。筆者就現(xiàn)有畜禽氨排放清單進行系統(tǒng)總結(jié)，結(jié)合實測數(shù)據(jù)分析中國本土化氨排放清單存在的問題并提出建議，旨在為中國開展本土化畜禽養(yǎng)殖氨排放清單編制及氨污染控制提供參考。

1 畜禽養(yǎng)殖氨排放清單研究現(xiàn)狀

1.1 畜禽氨排放清單編制方法概述

1.1.1整體系數(shù)法(total factor method)

畜禽養(yǎng)殖的第一個氨排放清單計算方法(整體系數(shù)法，圖1)是由Buijsman在1987年提出的，其主要基于畜禽氨排放源的排放因子(單位畜禽氨排放系數(shù))和養(yǎng)殖活動水平(畜禽養(yǎng)殖數(shù)量)這兩個因素。以單個(只)畜禽的氨排放系數(shù)乘以對應(yīng)畜禽的養(yǎng)殖數(shù)量(活動水平)獲得區(qū)域該種畜禽養(yǎng)殖氨排放量[12]?；诘亓骱怂闼枷耄朔椒ㄕJ(rèn)為氨大多由畜禽糞尿中總氨態(tài)氮〔即糞尿中可以轉(zhuǎn)化為NH4+和NH3的一切銨態(tài)化合物，total ammoniacal nitrogen(TAN)〕所釋放而來的，通過核算畜禽糞便中TAN分解量，結(jié)合氨揮發(fā)率核算氨排放量，并將氨排放量分?jǐn)傊羻挝簧罅康玫矫款^動物的氨排放系數(shù)，區(qū)域畜禽養(yǎng)殖數(shù)量則主要通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取。該方法運用簡便，數(shù)據(jù)簡單，但忽略了如欄舍、糞污處理、還田等不同氨排放節(jié)點因動物糞便理化性質(zhì)改變而導(dǎo)致TAN變化及氨揮發(fā)率變化，從而導(dǎo)致氨排放系數(shù)精度不高，進而影響區(qū)域氨排放量測算結(jié)果。

1.1.2階段系數(shù)法(stage factor method)

為解決不同氨排放節(jié)點因動物糞便理化性質(zhì)改變而導(dǎo)致TAN變化及氨揮發(fā)率變化的問題，階段系數(shù)法(圖1)應(yīng)運而生，考慮了放牧、圈養(yǎng)、糞肥管理和糞肥播散4個階段排放因子差異，即根據(jù)不同氨排放節(jié)點動物糞便TAN量及氨揮發(fā)率核算不同階段氨排放量，并將氨排放量分?jǐn)傊羻挝簧罅康玫矫款^動物在不同階段的氨排放系數(shù)。整體系數(shù)法養(yǎng)殖活動水平只需獲取區(qū)域畜禽養(yǎng)殖數(shù)量，而階段系數(shù)法還需獲取區(qū)域內(nèi)欄舍類型、糞污處理和糞污還田等情況，以便于分別計算各排放節(jié)點區(qū)域氨排放量，最終獲取區(qū)域總氨排放量。

階段系數(shù)法中氨排放系數(shù)核算歷經(jīng)兩個發(fā)展歷程。首先，以MSAT模型為例，直接獨立利用養(yǎng)殖場不同氨排放節(jié)點動物糞便的氨揮發(fā)率核算氨排放系數(shù)[15]，即以養(yǎng)殖場不同管理階段氨排放因子代替每頭動物的排放因子。在計算過程中各環(huán)節(jié)排放是相互獨立的，排放總量是各環(huán)節(jié)的線性和。該方法無法體現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖糞尿處理過程的連續(xù)性，不能反映養(yǎng)殖過程中糞尿理化性質(zhì)連續(xù)變化而導(dǎo)致動物糞便TAN及氨揮發(fā)率的變化情況，所以其對養(yǎng)殖場在早期環(huán)節(jié)(如欄舍環(huán)節(jié))添加氨減排措施而帶來的后期(存儲處理、還田環(huán)節(jié))氨減排潛力的識別力低。為此，有學(xué)者提出利用氮從飼料攝入到貫穿整個糞污管理過程的清單方法，即氮物質(zhì)流方法，這顯著提升了階段系數(shù)法的核算精度。階段系數(shù)法最先在歐盟區(qū)域得到運用，如歐盟梳理了主要畜禽種類糞尿的全氮含量，基于典型養(yǎng)殖模式及氮物質(zhì)流，規(guī)定了欄舍、糞污處理及還田等連續(xù)養(yǎng)殖過程糞尿中TAN量及氨揮發(fā)率，提出了欄舍、糞污處理及還田等過程的氨排放系數(shù)[16]4-13。

在階段系數(shù)法運用過程中，圍繞階段系數(shù)法的氨排放節(jié)點動物糞便TAN量及氨揮發(fā)率的獲取問題，各國(區(qū)域)根據(jù)實際應(yīng)用需求進行本土化修正。如根據(jù)畜禽年齡大小進行更細(xì)致的分類，添加溫度因素對氨排放的影響，考慮糞污存儲過程中氮礦化和固化作用以及N2、NO和N2O等非氨氣排放的損失過程等，最終在各環(huán)節(jié)對TAN量及氨揮發(fā)率進行調(diào)整，顯著提高了各氨排放節(jié)點TAN量及氨揮發(fā)率的精度，從而提升各節(jié)點氨排放系數(shù)的準(zhǔn)確性。但是，由于該方法的養(yǎng)殖活動水平基量數(shù)據(jù)較整體系數(shù)法獲取難度顯著增大而降低了效率(表1)。

圖1 氨排放清單編制方法示意

表1氨排放清單編制方法比較

Table1Comparisonofthemethodsofammoniaemissioninventory

方法類型適用條件優(yōu)點缺點精度整體系數(shù)法缺乏系統(tǒng)的畜禽活動水平基量數(shù)據(jù)、主流養(yǎng)殖品種或區(qū)域內(nèi)非主流養(yǎng)殖品種數(shù)據(jù)應(yīng)用簡便,應(yīng)用范圍較廣排放系數(shù)精度不高低階段系數(shù)法 基本方法畜禽活動水平基量數(shù)據(jù)較為完備的畜禽品種獲取各節(jié)點氨排放系數(shù),提升了區(qū)域清單核算準(zhǔn)確性養(yǎng)殖活動水平基量數(shù)據(jù)獲取難度較大高 本土化修正畜禽養(yǎng)殖活動基量數(shù)據(jù)非常完備的畜禽品種提升各節(jié)點氨排放系數(shù)準(zhǔn)確性,本土情況得以體現(xiàn)養(yǎng)殖活動水平基量數(shù)據(jù)獲取難度大,設(shè)計復(fù)雜,操作難度大最高

1.2 國內(nèi)外畜禽氨排放清單應(yīng)用情況

1.2.1歐盟

早在2001年，歐盟頒布了《大氣污染物國家排放限值指令》(2001/81/EC)，并于2006 年進行修訂。該指令直接確定了歐盟氨氣的排放總量和各國分?jǐn)偰繕?biāo)，要求28個成員國的氨排放總量限值不超過429.4萬t。為此，《EMEP/EEA大氣污染物排放清單編制指南》[16]14-33規(guī)定了畜禽氨排放清單的編制方法，并于2013和2016年更新過兩次。該指南中畜禽氨排放清單制定方法包括整體系數(shù)法和階段系數(shù)法(含本土化修正階段系數(shù)法)，用于指導(dǎo)本區(qū)域的氨排放清單編制工作。由于各成員國發(fā)展水平不同，如東歐各國缺乏系統(tǒng)的畜禽活動水平基量數(shù)據(jù)，往往選用整體系數(shù)法核算本國畜禽氨排放量；階段系數(shù)法由于已經(jīng)給定了畜禽養(yǎng)殖場養(yǎng)殖過程各階段畜禽糞便中TAN量及氨揮發(fā)率，只要各國具備對應(yīng)的畜禽活動水平數(shù)據(jù)，一般都會選用此法，因此在歐盟內(nèi)部應(yīng)用最為廣泛；而對于畜禽養(yǎng)殖活動水平統(tǒng)計非常完備的國家，為提高清單核算精度，對氨排放系數(shù)進行本土化修正。

在本土化系數(shù)修正過程中，各國主要針對氮排泄量、TAN產(chǎn)生量及各個環(huán)節(jié)的氨揮發(fā)率與氮其他損失過程進行修正以精確化本國的清單模型。在欄舍與放牧環(huán)節(jié)，英國MAST模型[17]通過增加測定頻次(8次·d-1)獲取準(zhǔn)確的畜禽排泄量，但在提高模型準(zhǔn)確性的同時增加了數(shù)據(jù)獲取的難度，降低了使用效率。荷蘭MAM模型[18]針對放牧動物(牛、羊等)提出氮排泄量與欄舍和放牧?xí)r間的非線性關(guān)系，同時提出了溫度、濕度和環(huán)境風(fēng)速等因子與氨揮發(fā)率的關(guān)系。丹麥的DanAm模型[19]辨析了反芻動物與非反芻動物氮排泄量差異，為兩者提供不同氨排放因子；該模型為了解決溫度變化對氨排放影響的問題，根據(jù)丹麥氣象的平均狀況得出春、夏、秋、冬這4個季節(jié)性排放因子。在糞污存儲處理環(huán)節(jié)，荷蘭FARMMIN模型[20]增加了硝酸鹽淋溶流失的非氨損失環(huán)節(jié)，英國NARSES模型[21]和德國GASeous Emissions模型[22]增加了氮的礦化過程和固化過程對氨損失的作用，歐盟IPCC模型對存儲環(huán)節(jié)中非氨損失進行了估算。在糞污還田環(huán)節(jié)，丹麥CEC模型[23]增加了土壤陽離子交換對氨損失的作用，英國MAST模型針對不同的糞肥還田模式(糞肥的表施與注施)提出相應(yīng)的氨排放系數(shù)。

1.2.2美國

目前，美國正在使用2004年美國環(huán)境保護局編制的《畜牧業(yè)氨排放清單草案》[24]中提出的估算方法，采用整體系數(shù)法和本土化修正的階段系數(shù)法相結(jié)合的方式，如綿羊、山羊、馬等非主流養(yǎng)殖品種采用整體系數(shù)法，直接給出單位畜禽氨排放系數(shù)，根據(jù)養(yǎng)殖數(shù)量核算區(qū)域氨排放量；而生豬、奶牛、家禽和肉牛等主流養(yǎng)殖品種則采用本土化系數(shù)，根據(jù)本國實際情況對欄舍、糞污處理和糞污還田進行細(xì)致劃分，并提出糞尿中TAN量及氨揮發(fā)率，可計算不同階段的氨排放系數(shù)。

美國本土化修正的階段系數(shù)法中以AEIFA模型最具代表性[25]。該方法類似于歐盟方法，通過調(diào)查不同養(yǎng)殖方式和糞便管理模式的畜禽年均數(shù)量，結(jié)合氮排泄率計算總量，再針對不同管理環(huán)節(jié)給出氨排放因子，最終計算得到氨排放量。該模型對時間和空間精度進行了部分修正，將以月為單位的農(nóng)村層面活動水平和排放因子等數(shù)據(jù)應(yīng)用于氨排放清單中，一定程度上提高了氨排放清單的模型適用性和準(zhǔn)確性。

1.2.3中國

中國有關(guān)氨排放清單的研究起步較晚，始于20世紀(jì)90年代中后期[26]。2005年之后研究者開始對國家尺度及區(qū)域尺度的氨排放分布或氨排放清單的建立有了初步研究[27]，近年來氨排放清單研究逐漸受到關(guān)注[28-31]。但此類研究大多直接采用國外已有的估算方法及排放因子，還不能較準(zhǔn)確地反映中國氨排放現(xiàn)狀[32]。同時，近年來有些學(xué)者借鑒國外的研究方法，結(jié)合中國實際情況，對某些主要氨排放源的排放因子進行修正研究，開始嘗試本土化排放因子研究。在畜禽氨排放清單研究方面，楊志鵬[33]結(jié)合國內(nèi)的相關(guān)研究，對畜禽氮排泄量做了修正，并根據(jù)畜禽糞尿碳氮比來修正糞污的氨揮發(fā)率。劉東等[34]針對我國主流畜禽養(yǎng)殖品種，對氮排泄量進行了本土化修正，同時增加了欄舍地面結(jié)構(gòu)、糞污處理方式因子研究其對氨排放的影響[35-36]。

中國環(huán)境保護部于2014年發(fā)布了《大氣氨源排放清單編制技術(shù)指南(試行)》(以下簡稱中國指南)，旨在為中國本土的氨排放清單計算提供規(guī)范，以指導(dǎo)各省、市(縣)、區(qū)域開展大氣氨源排放清單編制工作。中國指南采用本土化系數(shù)法，依據(jù)歐盟的階段系數(shù)法，立足于我國畜禽養(yǎng)殖情況，對主要畜禽品種年齡進行了更細(xì)致的分類，包含奶牛、肉牛、豬、羊、雞、鴨、鵝和馬等 21 種畜禽種類；劃分了散養(yǎng)、集約化養(yǎng)殖和放牧養(yǎng)殖3類養(yǎng)殖模式，以及戶外、圈舍內(nèi)、糞便存儲處理和后續(xù)施肥4個養(yǎng)殖階段；提出了戶外、圈舍-液態(tài)、圈舍-固態(tài)、存儲-液態(tài)、存儲-固態(tài)、施肥-液態(tài)和施肥-固態(tài)共7類氨排放系數(shù)。考慮到中國地域遼闊，通過增加溫度因子研究其對欄舍氨排放的影響，同時在糞污存儲過程中增加N2、NO和N2O等非氨氣排放損失影響因子，由此提出了養(yǎng)殖過程中各氨排放節(jié)點如欄舍、糞污處理過程、還田等過程中TAN量及氨揮發(fā)率。此外，也提出在清單制定過程中如有地方TAN量及氨揮發(fā)率等監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)優(yōu)先使用，從而有效提高了清單準(zhǔn)確性及適用性。

2 畜禽養(yǎng)殖氨排放清單應(yīng)用實證

2.1 實證方法

以陳園[37]2016年對上海市奉賢區(qū)某典型集約化規(guī)?；B(yǎng)豬場欄舍及糞污存儲環(huán)節(jié)的實測氨排放系數(shù)為驗證對象。在階段系數(shù)法基本方法的選取上，考慮到歐盟推薦的EEA方法目前在國際上運用廣泛，而指南方法是目前中國官方推薦的本土化修正階段系數(shù)法，故選擇上述兩個方法與實測結(jié)果進行對比。實證養(yǎng)豬場概況[37]：年出欄量為2.5萬頭，存欄量為1.3萬頭，育肥豬體重為42～85 kg；欄舍通風(fēng)方式為自然通風(fēng)，地面類型為水泥實心地面，清糞方式為干清糞；糞污處理方式為液態(tài)厭氧發(fā)酵、固態(tài)堆肥。根據(jù)該養(yǎng)殖場養(yǎng)殖特征，代入歐盟《EMEP/EEA大氣污染物排放清單編制指南》中的階段系數(shù)法(基本方法，以下稱EEA方法)和中國指南方法(本土化修正的階段系數(shù)法)規(guī)定的集約化養(yǎng)殖場相關(guān)參數(shù)，分別核算氨排放系數(shù)，即通過畜禽氮排泄量乘以TAN轉(zhuǎn)化率核算畜禽糞尿中TAN量，再根據(jù)糞污固液比將總TAN量分為固、液兩類，進而乘以欄舍氨揮發(fā)率得到欄舍氨排放量。在存儲處理環(huán)節(jié)，根據(jù)欄舍內(nèi)剩余TAN量乘以存儲處理環(huán)節(jié)氨揮發(fā)率，核算存儲處理環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)，最后，將其與實測系數(shù)進行比較并分析差異。

EEA方法與中國指南方法中欄舍氨排放系數(shù)核算公式如式(1)～(4)，糞污存儲環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)核算公式如式(5)～(7)，參數(shù)取值見表2。

E欄舍=E欄舍-液態(tài)+E欄舍-固態(tài)，

(1)

E欄舍-液態(tài)=QTAN,室內(nèi)×X液×F欄舍-液態(tài)×γ，

(2)

E欄舍-固態(tài)=QTAN,室內(nèi)×(1-X液)×F欄舍-固態(tài)×γ，

(3)

QTAN,室內(nèi)=QTN,室內(nèi)×η。

(4)

式(1)～(4)中，E欄舍為欄舍環(huán)節(jié)單位牲畜氨排放系數(shù)，kg·頭-1·a-1；E欄舍-液態(tài)為欄舍環(huán)節(jié)液態(tài)糞污單位牲畜氨排放系數(shù)，kg·頭-1·a-1；E欄舍-固態(tài)為欄舍環(huán)節(jié)固態(tài)糞污單位牲畜氨排放系數(shù)，kg·頭-1·a-1；QTAN,室內(nèi)為單位牲畜糞便銨態(tài)氮總量，kg·頭-1·a-1；X液為液態(tài)糞肥質(zhì)量占總糞肥質(zhì)量的比例，%；F欄舍-液態(tài)、F欄舍-固態(tài)分別為欄舍室內(nèi)環(huán)境下液態(tài)、固態(tài)糞便的氨揮發(fā)率，%；γ為畜禽養(yǎng)殖業(yè)氮-大氣氨轉(zhuǎn)換系數(shù)；QTN,室內(nèi)為單位牲畜糞便氮排泄總量，kg·頭-1·a-1；η為TAN轉(zhuǎn)化率，即養(yǎng)豬業(yè)糞便氮排泄量中總銨態(tài)氮比例，%。

E存儲=E存儲-液態(tài)+E存儲-固態(tài)，

(5)

E存儲-液態(tài)=[QTAN,室內(nèi)×X液×(1-F欄舍-液態(tài))]×F存儲-液態(tài)×γ，

(6)

E存儲-固態(tài)=[QTAN,室內(nèi)×(1-X液)×(1-F欄舍-固態(tài))]×F存儲-固態(tài)×γ。

(7)

式(5)～(7)中，E存儲為存儲環(huán)節(jié)單位牲畜氨排放系數(shù)，kg·頭-1·a-1；E存儲-液態(tài)為存儲環(huán)節(jié)液態(tài)糞污單位牲畜氨排放系數(shù)，kg·頭-1·a-1；E存儲-固態(tài)為存儲環(huán)節(jié)固態(tài)糞污單位牲畜氨排放系數(shù)，kg·頭-1·a-1；F存儲-液態(tài)、F存儲-固態(tài)分別為存儲室內(nèi)環(huán)境下液態(tài)、固態(tài)糞便的氨揮發(fā)率，%。

表2EEA方法和中國指南方法依據(jù)的參數(shù)

Table2ParametersofEEAmethodandChineseguidemethod

方法QTN,室內(nèi)/(kg·頭-1·a-1)η/%X液/%F欄舍/%F存儲/%F取值范圍γEEA12.170502814固態(tài)1.2142745液態(tài)中國指南9.271)705018.53.8育肥豬>75 d,固態(tài),10～20 ℃1.21418.54.6育肥豬>75 d,液態(tài),10～20 ℃

QTN,室內(nèi)為單位牲畜糞便氮排泄總量；η為TAN轉(zhuǎn)化率；X液為液態(tài)糞肥質(zhì)量占總糞肥質(zhì)量的比例；F欄舍為欄舍室內(nèi)環(huán)境下糞便的氨揮發(fā)率；F存儲為存儲室內(nèi)環(huán)境下糞便的氨揮發(fā)率。1)根據(jù)中國指南本土化建議，QTN,室內(nèi)取值來源于《第一次全國污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)手冊》華東區(qū)系數(shù)。

2.2 實證結(jié)果

養(yǎng)豬場氨排放系數(shù)實證結(jié)果見表3[37-39]。

表3養(yǎng)豬場氨排放系數(shù)實證結(jié)果

Table3Empiricalresultsofammoniaemissioncoefficientinpigfarms

方法氨排放系數(shù)/(kg·頭-1·a-1)欄舍環(huán)節(jié)1)存儲環(huán)節(jié)3)EEA2.832.21中國指南1.460.28實測[37]1.39～1.902)0.40～0.684)

1)熱壓通風(fēng)法[38]測定；2)2016年春季(測定時平均氣溫為18.5 ℃)育肥豬舍實測結(jié)果；3)水平通量法[39]測定；4)2016年春季糞污存儲設(shè)施實測結(jié)果。

由表3可知，按EEA方法核算的欄舍、存儲環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)顯著高于中國指南核算結(jié)果和實測結(jié)果，欄舍環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)高0.5～1倍，存儲環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)高2.2～6.9倍；中國指南核算結(jié)果與實測結(jié)果大致接近，其中，欄舍環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)在實測范圍內(nèi)，存儲環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)略低于實測結(jié)果。

3 討論

目前普遍采用的氨排放清單方法多是基于氮物質(zhì)流模型構(gòu)建的，畜禽排泄物中TAN以及TAN在各排放節(jié)點氨揮發(fā)率的準(zhǔn)確測算是決定清單精度的關(guān)鍵問題。實證結(jié)果表明如果直接引用EEA方法核算中國區(qū)域畜禽養(yǎng)殖氨排放量可能會導(dǎo)致結(jié)果偏大，由于畜禽糞便TAN量是通過糞便氮排泄量乘以TAN轉(zhuǎn)化率獲得，EEA方法核算結(jié)果較高主要與其較高的糞便氮排泄量和各節(jié)點氨揮發(fā)率相關(guān)(表2)。歐盟與中國在畜禽飼養(yǎng)種類、飼料構(gòu)成、規(guī)模化集約化程度、糞污處置方式及氣候條件等方面均存在差異[19,21]，歐盟飼養(yǎng)豬種主要為切斯特白豬、藍德瑞斯豬、波中豬等，而這些品種在中國并沒有大規(guī)模飼養(yǎng)[40]。此外，飼料粗蛋白含量不同等均會導(dǎo)致畜禽氮排泄量差異。歐盟畜禽養(yǎng)殖集約化規(guī)?；斤@著高于中國，欄舍多為封閉機械通風(fēng)模式[41]，舍內(nèi)環(huán)境自動化控制程度高，糞污處理多為存儲后直接還田[42]；而中國欄舍多為自然通風(fēng)模式[36]，舍內(nèi)溫濕度等重要氨排放影響因子易受外界影響[41]，糞污處理則多通過厭氧發(fā)酵、堆肥等方式處理后還田，這些均導(dǎo)致各環(huán)節(jié)氨揮發(fā)率存在較大差異。

中國指南核算結(jié)果與實測結(jié)果大致接近，主要與中國指南對于關(guān)鍵參數(shù)進行本土化取值相關(guān)，中國指南提出了參數(shù)應(yīng)優(yōu)先選取中國本土測量的結(jié)果，其次也可采用國外同等條件下的測試結(jié)果，最后也可直接使用指南推薦值，如實證研究中糞便氮排泄量即采用了《第一次全國污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)手冊》華東區(qū)系數(shù)，從而有效提高了清單的準(zhǔn)確性及適用性。但是由于氨排放因子測量的專業(yè)性和困難性，中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放因子實測研究較少。由于缺乏相關(guān)實測資料，中國指南糞便氨揮發(fā)率推薦值大多還是參考國外同等條件下的實測結(jié)果。以豬為例，欄舍環(huán)節(jié)氨揮發(fā)率引用了國外學(xué)者[19,43-45]的實測結(jié)果，糞污處理環(huán)節(jié)氨揮發(fā)率引用了英國學(xué)者Webb的相關(guān)研究成果[46]，且實證研究中中國指南各環(huán)節(jié)氨揮發(fā)率推薦值適用溫度為10～20 ℃(表2)，由于實測平均溫度為18.5 ℃，接近上限，這些都可能導(dǎo)致中國指南核算結(jié)果特別是易受外界氣候影響的存儲環(huán)節(jié)氨排放系數(shù)略低于實測結(jié)果。此外，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)氨排放監(jiān)測方法[47-48]，實地監(jiān)測主要采用濃度實測、通風(fēng)量模型估算方式核算氨排放通量及系數(shù)[37-38,49]，其結(jié)果往往也存在不確定性。

清單是氨排放源在一定的時間跨度和空間區(qū)域內(nèi)向大氣中排放的大氣污染物量的集合，除氨排放系數(shù)外，畜禽養(yǎng)殖活動水平基量數(shù)據(jù)也非常重要。中國指南較全面地考慮了全國畜禽種類、養(yǎng)殖模式和養(yǎng)殖階段等影響氨排放的主要因素，其系數(shù)核算的系統(tǒng)性非常完備。而中國畜禽養(yǎng)殖活動水平數(shù)據(jù)中目前最為系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)，僅包含生豬、能繁殖母豬、肉牛、奶牛、肉雞、蛋雞等主要養(yǎng)殖品種的存、出欄量及糞便產(chǎn)生儲存處理信息，與中國指南完備的排放系數(shù)體系匹配度不高，養(yǎng)殖活動水平數(shù)據(jù)的缺乏嚴(yán)重制約了區(qū)域畜禽養(yǎng)殖氨排放清單的制定工作。

4 展望

建議加強清單基礎(chǔ)核心參數(shù)的本土化研究。在充分識別中國養(yǎng)殖模式和暴露節(jié)點的基礎(chǔ)上，根據(jù)中國各區(qū)域自然環(huán)境特征與養(yǎng)殖模式特點，重點圍繞暴露節(jié)點氨排放影響因素，如環(huán)境因素(溫度、濕度)、欄舍結(jié)構(gòu)、清糞方式、糞污處理方式和還田方式等，針對畜禽排泄物中TAN量、氨揮發(fā)率和非氨揮發(fā)率等基礎(chǔ)核心參數(shù)開展實測研究。此外，還應(yīng)考慮欄舍內(nèi)其他氨釋放源對氨排放的影響，如飼料、動物活動等，通過實測獲取欄舍其他氨排放源參數(shù)。辨析母豬(空懷和妊娠母豬)、肥豬(仔豬、保育豬和育肥豬)不同養(yǎng)殖階段氨排放關(guān)系。通過辨析上述參數(shù)特征，為中國指南本土化參數(shù)取值提供科學(xué)依據(jù)。

建議進一步優(yōu)化清單參數(shù)結(jié)構(gòu)。考慮到中國農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)、中國環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)目前還難以滿足中國指南核算需求的問題，今后應(yīng)針對不同畜禽品種開展氨排放實測研究，根據(jù)畜禽養(yǎng)殖品種對氨排放貢獻程度，優(yōu)化清單氨排放系數(shù)結(jié)構(gòu)，使之與農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)和環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)相匹配。由于中國地域廣闊，故應(yīng)根據(jù)區(qū)域的畜禽養(yǎng)殖模式、溫度和濕度特點，探索建立分區(qū)清單，以有效提高清單適用性。