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农业对空气质量和气候变化的影响 Viney P. Aneja William H. Schlesinger Jan Willem Erisman 有关农业空气质量的科学研究 （例如对温室 地球人口将超过90亿，对植物性和动物性农产品 气体排放和固碳的估算），是环境科学的一个重 的需求量都将增加。如果不进行科学研究为决策 要新兴领域，给政府部门制定政策法规带来了重 提供支撑的话，负面的环境问题将会伴随未来农 大挑战。对这一新兴领域来说，在测定、模拟、 业的增长而增加。 排放控制和农业耕作管理等方面尚有许多工作要 美国和欧洲的农艺家们主张通过提高生产力 做。由于农业关系到人类的基本需求 （例如粮 来增加食物产量。20世纪40~90年代，农民依靠氮 食），控制农业生产的气体和颗粒物排放尤为困 肥显著提高了农业产出 （当前全球化肥年产量超 难。目前，与此相关的政策是在综合一些不同行 过9千万吨 （以纯氮计），而50年前这一数字仅为 业的、尚不完整的科学认识和某些社会与政治因 100万吨）。农业产出的提高也是放弃传统耕作采 素的基础上建立起来的。同时，农业排放不仅包 用机械化、使用化学农药、培育边缘土地、杂交 括点源污染，也包括非点源污染。在美国，农业 和转基因以及生产效率提高的共同结果。这其中 排放物在与环境和公众健康有关的大气传输过程 的大多数变革都来自于公众的投资。不仅如此， 中占主导地位。这些大气过程对当地和区域环境 费用不高的化石燃料被用于制造化肥、为机械化 质量都有影响，包括恶臭、颗粒物、富营养化、 耕作和原材料及产品运输提供能源。 酸化、有毒物质、气候和病原体等。农业排放对 美国和西欧政府中鼓励集约化和商业化的农 全球温室气体的排放也有贡献。农业排放具有一 业政策加剧了这一效应。农民通过长期使用化 定的地域性和时间性，并且，因不同的排放过程 肥、扩大耕地面积、提高畜禽饲养密度 （如集中 和媒介而各异。就美国而言，最重要的农业排放 化动物养殖农场）不断增加农业强度。农民不再 物为氨 （农业占总排放量的90%左右）、还原态 使用休耕和轮作等传统耕作方式，使得豆科类的 硫 （未定量）、P M2 .5 （约占16 % ）、P M 10 （约 饲料缺乏而改用青贮玉米喂养畜禽。农业专门化 占18% ）、甲烷 （约占29% ）、氧化亚氮 （约占 和集约化导致农场数量减少，农业雇员削减。同 72% ）、恶臭和病原体 （均未定量）等。在农业 时，农业过分注重生产，致使农业多样性骤减。 生产中，还通过化石燃料的燃烧，生产化肥和 随着公众和管理者对农业环境的关注，人们 进行农业耕作，随之释放CO 、N O 、SO 和颗粒 已经认识到农业活动所排放的污染物及其对空 2 x x 物等。当前，与之相关的研究热点包括点源和非 气、水体、土壤、生物多样性和农业生态系统可 点源的定量、生物圈和大气圈之间的氨交换、还 持续性的负面影响。人们对于农业环境现状影响 原态硫化物、挥发性有机物、温室气体、恶臭和 和预测迫使农民降低农业的集约化程度。为了制 病原体、景观形成过程的定量以及颗粒物的一次 定旨在减少农业环境影响的政策，我们必须认识 和二次排放。考虑到农业气体排放的总量及其影 农业排放行为及其污染物在环境中的迁移转化和 响，必须抓紧制定相应的政策和法规，以