Biến đổi chu trình nitơ: Xu hướng gần đây, câu hỏi và giải pháp tiềm năng

American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 320 Số 5878 - Trang 889-892 - 2008
James N. Galloway1,2,3,4,5, Alan R. Townsend1,3,4,5, J. W. Erisman1,2,3,4,5, Mateete Bekunda1,2,3,4,5, Zucong Cai1,2,3,4,5, J. R. Freney1,2,3,4,5, Luiz Antônio Martinelli1,2,3,4,5, Sybil P. Seitzinger1,3,4,5,6, Mark A. Sutton1,2,3,4,5
1Energy Research Centre of the Netherlands, ECN, Post Office Box 1, 1755 ZG Petten, Netherlands.
2Environmental Sciences Department, University of Virginia, Charlottesville, VA 22904, USA.
3Faculty of Agriculture, Makerere University, Post Office Box 7062, Kampala, Uganda.
4Institute of Arctic and Alpine Research and Department of Ecology and Evolutionary Biology, Campus Box 450, University of Colorado, Boulder, CO 80309, USA.
5Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China
6Rutgers, The State University of New Jersey, Institute of Marine and Coastal Sciences, Rutgers/National Oceanic and Atmospheric Administration Cooperative Marine Education and Research Program, New Brunswick, NJ 08901, USA.

Tóm tắt

Con người tiếp tục chuyển đổi chu trình nitơ toàn cầu với tốc độ kỷ lục, phản ánh việc gia tăng đốt nhiên liệu hóa thạch, nhu cầu nitơ ngày càng tăng trong nông nghiệp và công nghiệp, cùng với sự kém hiệu quả trong việc sử dụng nitơ. Một lượng lớn nitơ do con người thải ra bị mất vào không khí, nước và đất, dẫn đến một loạt vấn đề môi trường và sức khỏe con người. Đồng thời, sản xuất thực phẩm ở một số khu vực trên thế giới lại thiếu hụt nitơ, làm nổi bật sự bất bình đẳng trong phân phối phân bón chứa nitơ. Tối ưu hóa nhu cầu đối với một nguồn lực quan trọng của con người trong khi giảm thiểu những hệ quả tiêu cực của nó đòi hỏi một cách tiếp cận liên ngành tích hợp và phát triển các chiến lược giảm thiểu chất thải chứa nitơ.

Từ khóa

#chu trình nitơ #biến đổi khí hậu #phân bón #sức khỏe cộng đồng

Tài liệu tham khảo

The term reactive nitrogen (Nr) as used in this paper includes all biologically active photochemically reactive and radiatively active N compounds in the atmosphere and biosphere of Earth. Thus Nr includes inorganic reduced forms of N (e.g. NH 3 and NH + 4 ) inorganic oxidized forms (e.g. NOx HNO 3 N 2 O and NO – 3 ) and organic compounds (e.g. urea amines and proteins) by contrast to unreactive N 2 gas.

P. M. Vitouseket al., Ecol. Appl.7, 737 (1997).

C. C. Delwiche, Sci. Am.223, 137 (1970).

A. Dobermann, K. G. Cassman, Sci. China C Life Sci.48, 745 (2005) (Special Issue).

10.1007/s10533-004-0370-0

10.1890/1540-9295(2003)001[0240:HHEOAC]2.0.CO;2

X. Jin, Q. Xu, C. Huang, Sci. China C Life Sci.48, 948 (2005).

10.1016/S0140-6736(05)17834-9

Food and Agriculture Organization FAO statistical databases (2006) Rome available at http://faostat.fao.org/default.aspx.

10.1029/1999GB900015

BP Global Statistical Review of World Energy 2007 (available at www.bp.com/productlanding.do?categoryId=6848&contentId=7033471).

10.1016/j.atmosenv.2007.07.010

M. Prud'homme, Global Fertilizers and Raw Materials Supply and Supply/Demand Balances (International Fertilizer Industry Association, Istanbul, 2007), pp. 2007–2011.

10.1126/science.1117856

10.1007/BF03187122

F. Denteneret al., Global Biogeochem. Cycles20, GB4003 (2006).

10.1016/j.envpol.2007.04.014

B. Achermann R. Bobbink Eds. Empirical Critical Loads for Nitrogen. Environmental Documentation No. 164 (Swiss Agency for the Environment Forests and Landscape Berne 2003).

10.1126/science.1150369

10.1641/0006-3568(2003)053[0341:TNC]2.0.CO;2

V. Smil Enriching the Earth: Fritz Haber Carl Bosch and the Transformation of World Food Production (MIT Press Cambridge MA 2001).

10.1890/1051-0761(2006)016[2064:DALAWA]2.0.CO;2

E. W. Boyeret al., Global Biogeochem. Cycles20, GB1S91 (2006).

S. P. Seitzinger, J. A. Harrison, E. Dumont, A. H. W. Beusen, A. F. Bouwman, Global Biogeochem. Cycles19, GB4S01 (2005).

10.1007/s10533-006-9010-1

Intergovernmental Panel on Climate Change Working Group I Report: The Physical Science Basis (Cambridge Univ. Press Cambridge 2007).

10.1126/science.1091390

10.1038/nature06592

10.1126/science.1114722

Z. Zhu, Z. Xiong, G. Xing, Sci. China C Life Sci.48, 729 (2005).

10.1016/S1352-2310(01)00198-4

10.1126/science.1094678

10.1111/j.1365-2486.2006.01104.x

P. A. Matson, W. H. McDowell, A. R. Townsend, P. M. Vitousek, Biogeochemistry46, 67 (1999).

10.1111/j.1365-2486.2005.01083.x

10.1289/ehp.8043

10.1007/s10393-007-0131-3

10.1590/S0100-204X2002000200011

10.5194/acp-8-389-2008

R. W. Howarth et al. Millennium Ecosystem Assessment (Island Press Washington DC 2005) chap. 9.

10.1641/0006-3568(2004)054[0286:TNDOMO]2.0.CO;2

United Nations Environment Programme and Woods Hole Research Center Paris Reactive Nitrogen in the Environment: Too Much or Too Little of a Good Thing (2007) Fig. 3.

We appreciate the comments and assistance of M. Burke J. Cofala K. Cassman E. Davidson F. Dentener D. Kramer A. Mosier O. Oenema P. Wiberg and the International Fertilizer Industry Association on portions of this paper. We appreciate the editorial assistance of M. J. Gore. This paper is a contribution to the International Nitrogen Initiative (www.initrogen.org) (jointly sponsored by Scientific Committee on Problems of the Environment and International Geosphere-Biosphere Programme) with special reference to the Fourth International Nitrogen Conference held in Brazil in October 2007. This paper is also a contribution to the European projects NitroEurope IP (European Commission) Nitrogen in Europe (NinE European Science Foundation) and European Cooperation in the field of Scientific and Technical Research (COST) Action 729.

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

Tập 320 Số 5878

889-892

Thông tin tác giả