《氨气排放现状及有关测定》.pdf

氨气排放现状及有关测定’ 陈永杏，董红敏 (中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京100081) 摘要：文中介绍了氨气对环境的影响以及氨气浓度、流量的测定和氨气排放量的估算 方法。这些方法的拿导应用，有助于对畜牧业的环境影响进行正确的评价。 关键词：氨气i少放；。肾；?婷 随着畜牧业的发展，由畜禽舍、畜禽粪便排放出来的氨气量日益增加．人们受到的威胁 也越来越大。氨气对人类是有害的，76mg／m3的氨气对人的粘膜有刺激：当浓度达到 300mg／m3时，粘膜表面会受到损伤；如果浓度更高，则会引起眼睑浮肿、咳嗽、呼吸困难和 呕吐等症状，甚至引起细支气管和肺泡充血、浮肿、出血及肺气肿等疾病，长期低浓度的氨 气也可引起慢性肺部疾病。我国《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79)规定了居住区大气 中有害物质最高允许浓度，氨气一次值为o．20m∥m3，“车间空气中有害物质最高允许浓度” 规定氨气标准为30rr∥m3。美国规定的职业接触阈值为18州一。美国等发达国家对氨气枵 染问题十分关注，进行了大量的研究，并探索出一些氨气浓度和流量的测定以及氨气总量的 估算方法。 1氨气排放及对环境的影响 1．1氨气产生和排放 畜禽舍、畜禽粪便的堆放与处理过程以及粪肥的施用都可能产出氨气。畜禽粪便、粪肥 气后挥发进入大气，氨气的挥发主要通过扩散和源内及源外的对流性传输途径进人大气。氨 气排放源附近的氨气浓度很高，但是随着水平距离的增加，氨气浓度迅速降低。氢气浓度的 季节性变化也非常明显，夏天达到最大值；NH，浓度的季节性变化则不明显，全年都保持 比较均一。 1．2氨气对环境的影响 粪便处理和粪肥施用过程中产出氨气可通过植物的固氮作用得到沉淀，给植物提供了肥 分，但是超过生物的需要量则会造成各种危害，包括：呼吸系统疾病、饮用水氯污染、地表 ·收稿日期：2D03—8—10 ¨作者简介：陈永杏，女，硕士研究生．中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所．中关村南大街12号 100嘴1 181 水的富营养化、植物和生态系统变异、气候变化、以及土壤酸化等，有报道称畜禽场附近的 高浓度氨导致了针叶林的坏死，不同种类的植物受氨气的影响程度不同。氨还可在土壤中进 行硝化作用，使土壤酸化，同时使植物营养失衡。氨气呈碱性，易与酸性物质结合成为悬浮 颗粒，其消光作用也是一种危害。有些氨气扩散到云层中，影响云层的化学组成和臭氧层的 氧化率。另外，氢气还影响s啦的氧化，从而影响酸雨的形成。硝化和反硝化作用使NHg 转化为硝酸盐和气态氮，这使NH4+浓度大大降低，土壤pH值减小，可抑制氨气的挥发。 氨气在大气中的存在时间很短，因为它能快速的转化为NH；，同时也能在地表沉降， 尤其是湿地表。氨气可以和酸性悬浮颗粒结合，使其得到中和。酸性颗粒对人体的危害远大 于中性颗粒，氨气的这些作用对环境则是有益的。 2氨气排放的有关测定及估算 2．1氨气浓度测定方法 2．1．1溶蚀器法 氨气和铵颗粒物具有不同的扩散速率，当含有氨气和铵颗粒物的气流经过溶蚀器时，铵 颗粒物通过溶蚀器不被吸收，而氨气则被溶蚀器内璧的酸所吸收，在溶蚀器的末端设有专门 吸收铵颗粒物的涂有酸的滤纸截留。被吸收的氨气洗脱后进行分析可得到其浓度。溶蚀器可 以设置在室内和室外，一般安装在顺风方向上2m以上的竿子上。该法的优点是能排除铵颗 粒物的干扰。不足在于需要电源。 2．1．2被动扩散管法 被动扩散管与溶蚀器法类似，装置比溶蚀器简单。一般安装在1．5m高度左右，由3个 采样管组成．可以减少样品量少的不足带来的误差。采样管内表面的酸吸收经过采样管的气 流中的氨气。酸吸收氨气后形成的铵盐可用蒸馏水或去离子水洗脱并检测。通常需要3次重 复试验以减少误差。 2．1．3酸洗法 氨气及氨的颗粒物呈碱性，可以迅速地被强酸溶液吸收，与其发生化学反应。酸洗法通 常使用不挥发酸，可以避免酸损失。氨浓度与吸收时间的长短有关，吸收时间一般根据环境 中氨的浓度来确定。该法的缺点是不能区分NH4+、N码和含氮的挥发性有机成分。 2．1．4电化学法 电化学法的工作原理是电解液中的电极上具有对氨起反应试剂，氨气流过该室时，气体 通过膜片渗透到电解液中，使出现一个电势，该电势可以被检测并转换为氨气浓度。该法常 被用于