氨气是大气中含量最高的碱性气体，与酸性气体反应会形成二次气溶胶造成空气污染。大气中氨气及其衍生物的干湿沉降也是大气氮沉降的重要来源，并导致自然生态系统富营养化。近年来，国内外有关通过减少氨气排放来控制大气气溶胶污染和富营养化的呼声越来越高。集约化养殖场是氨气的重要排放源，氨气排放后如何其在源周边产生沉降并影响大气氮的总沉降以及如何影响大气气溶胶PM2.5组成及浓度仍不清楚。
针对上述问题，中国科学院亚热带农业生态研究所土壤生态与环境课题组基于前期建立的大气氨气近源沉降研究方法，对我国华中地区典型集约化奶牛场（月存栏量为800头至1000头）进行长达一年的近源大气氨沉降、氮总沉降与气溶胶污染研究。研究发现，养殖场的氨气平均排放量为26.3 kg N yr−1 head−1，氨气近源（养殖场周边500m范围）平均沉降量为20 kg N ha-1 yr-1，占到氨气年排放的10.2%。近源大气氨沉降呈现显著的时空变异，主要受养殖场氨排放、风向、风频及风速等气象因子驱动。距养殖场500 m范围内，大气氮总沉降量高达78.4 kg N ha-1 yr-1，是周边非养殖区氮沉降量的2.1倍。养殖场PM2.5浓度平均为79 μg m-3，是相邻城市点PM2.5年均值的1.8倍，含铵二次气溶胶组分NH4+、NO3-、SO42-是PM2.5重要组分，占PM2.5质量浓度23.1%–52.0%，且PM2.5浓度与PM2.5中NH4+浓度呈显著正相关，表明氨气排放对大气气溶胶污染具有促进作用。本研究表明养殖场氨气排放造成近源区是大气氮沉降和气溶胶污染的热点区域，今后有必要加强制约化养殖场氨排放的管控。
该项研究成果分别以Increased nitrogen deposition and airborne particulate matter pollution in the vicinity of intensive animal farms caused by ammonia emissions为题发表在农业生态环境领域著名期刊Agriculture Ecosystems & Environment上。已毕业联合培养博士生易武英是论文第一作者，亚热带所沈健林研究员以及长江大学刘国平教授是该文通讯作者，亚热带所王敏研究员、澳大利亚墨尔本大学Deli Chen教授等参与了论文研究工作。该研究得到国家自然科学基金（42477378，42077104，41771336）、湖南省自然科学杰出青年基金（2022JJ10056）、中国科学院青年创新促进会（Y2021102）等项目的支持。
集约化养牛场氨气排放、近源沉降及其生态环境影响示意图
集约化养殖场八个主风向近源区不同距离处氨气沉降量
养殖场PM2.5、PM2.5含铵气溶胶组分浓度及其相关关系