基于高分辨率扩散模型评估荷兰畜牧密集区氨沉降格局与减排情景

本研究利用高分辨率扩散模型（STACKS-D）量化荷兰Foodvalley地区畜牧业氨（NH3）沉降空间特征（均值11.14 kg/ha/年），揭示中部及自然保护区存在超临界负荷（17 kg/ha/年）现象。通过多情景减排模拟，发现针对缓冲区畜舍移除及特定畜种（犊牛/奶牛/蛋鸡）的减排策略可高效降低氮沉降，为畜牧区环境政策制定提供科学依据。

　　

Highlight

研究区域：

图1展示了研究区域的空间定位。图1a显示荷兰行政区划，其中阴影标注的Foodvalley地区位于乌得勒支省与海尔德兰省之间的中部地带，覆盖约40×50 km2区域。图1b呈现该区域细节图：中部、南部及北部（含西北部）分布着高密度居民区（城市）、草场、集约化农业区以及大量畜牧场。

畜牧业相关NH₃沉降的空间变异性：

图2展示了2020年Foodvalley地区总沉降及分畜种NH₃沉降的空间等值线图。图2a呈现所有畜舍排放的总沉降空间格局，该区域由畜舍排放产生的平均沉降量为11.14 kg/ha/年。高值沉降主要集中于中部地区，并向南北方向延伸。可见随着与主要排放源距离增加，沉降值呈递减趋势。

各畜牧类别排放与沉降贡献对比：

乳牛养殖对缓冲区内外总排放贡献达40.8%，但在Foodvalley境内的沉降占比仅为25.7%。这可能源于乳牛养殖场在研究区域内外的均匀分布（附图S5a）。相比之下，犊牛与蛋鸡的排放贡献分别为21.5%和16.3%，但其在Foodvalley境内的沉降占比显著更高（分别达29.5%和24.2%）。

结论：

畜牧业是荷兰NH₃污染的主要来源，而Foodvalley因其敏感自然区域周边的高强度畜牧排放成为关键热点区。本研究通过高分辨率扩散模型（STACKS-D）评估了2020年该地区NH₃沉降格局，量化了不同畜种的贡献度，并评估了减排情景对自然保护区的改善效果。