第 10章 农业与大气环境
? 大气圈与大气环境
? 农业生态系统对大气环境质量的影响
? 农业系统中温室气体的排放
? 温室效应与全球变暖
1 大气圈与大气环境的概念
? 1.1 大气与空气
? 对于室内或特指某个场所（如车间、会议室和厂区等）
供人和动植物生存的气体，习惯上称为 空气 ；
? 而在大气物理学、大气气象学、自然地理学，以及环境
科学的研究中，常常以大区域或全球性的气流为研究对
象，则常用 大气 一词。
? 目前有些国家，其局部地区空气污染与区域性大气污染
的标准和评价方法仍然存在区别，因而，对于前者常用
空气污染 一词，而对于后者常用 大气污染 一
? 1.2 物质组分
45亿年前原始大气,NH3,H2,CH4,H2O
现代大气,N2,O2,CO2,Ar
? 大气是多种气体的混合物。其组成包括恒
定的、可变的和不定的组分。
? 大气的恒定组分系指大气中含有的氮、氧、
氩及微量的氖、氦、氪、氙等稀有气体。
其中氮、氧、氩三种组分占大气总量的
99.96％。在近地层大气中，这些气体组分
的含量几乎可认为是不变的。
? 大气的可变组分主要是指大气中的二氧化
碳、水蒸汽等，这些气体的含量由于受地
区、季节、气象，以及人们生活和生产活
动等因素的影响而有所变化。在正常状态
下，水蒸汽的含量为 0— 4％，二氧化碳的
含量近年来已达到 0.033％。
? 由恒定组分及正常状态下的可变组分所组
成的大气，叫做洁净大气。
? 当大气中不定组分达到一定浓度时，
就会对人、动植物造成危害，造成大
气污染。
? 人们生活在空气里，洁净的空气对生命
来说，比任何东西都更重要。人需要呼吸
新鲜、洁净的空气来维持生命，一个成年
人每天呼吸大约有两万次，吸入的空气量
约 10— 15米 3，大约为每天所需食物重量
的 10倍。生命的新陈代谢一时一刻也离不
开空气，人 5周不吃饭,5天不饮水，尚能
生存，而 5分钟不呼吸就会死亡。
? 1.3 大气污染物与污染物的来源
? 大气污染,由于自然和人为的过程，改变
大气圈中某些组成组分和增加了某些有害
物质，致使大气质量恶化，影响原来有利
的生态平衡体系，严重影响人体健康和正
常工农业生产，以及对建筑物和设备财产
等损坏的现象。
? 1)．生活污染源
? 人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，燃烧
化石燃料向大气排放煤烟所造成的大气污染的污染源，
称为生活污染源。
? 2)．工业污染源
? 火力发电厂、钢铁厂、化工厂及水泥厂等工矿企业
在生产过程中和燃料燃烧过程中所排放的煤烟、粉尘及
无机或有机化合物等所造成的大气污染的污染源，称为
工业污染源。
? 3)．交通污染源
? 由汽车、飞机、火车和船舶等交通工具排放尾气所
造成的大气污染物的污染源叫做交通污染源。这种污染
源又称 移动污染源 。生活污染源和工业污染源又叫 固定
污染源。
? 类型,颗粒状物质和气体
? 颗粒状物质,固体颗粒和液体颗粒，
? 汽溶胶,其中液体颗粒以胶体状态悬浮在
空气中，称为汽溶胶。常见的有硫酸雾，
硝酸雾，光化学烟雾及含有重金属的烟尘
和粉尘。
? 气体,二氧化碳，二氧化硫，氟化氢，氮
氧化物，氯气，硫化氢等。
? 1.4 大气环境质量及控制
? 国家环境空气质量标准。
? 1982年, 大气环境质量标准, （ GB3095-
82）,1996年颁布, 环境空气质量标准 〉
（ GB3095-1996）
? 1999年全国各个主要城市开始每天发布空
气质量状况公报。
2 农业生态系统对大气环境质量的
影响概述
? 2.1农业化学物质（ N20 )
? 2.2 养殖业（恶臭）
? 2.3 生物质燃烧（ CO,苯类化合物）
? 2.4 水田等 （ CH4）
3 农业系统中温室气体的排放
? 氮气，氧气，氩气和二氧化碳组成的大气
几乎不吸收短波辐射，但吸收大量的长波
辐射。
? 吸收长波辐射的气体：水蒸气、二氧化碳、
甲烷、氧化亚氮、臭氧等。
? 它们吸收的长波辐射又散发到地面从而提
高大气的温度，这就是所谓的温室效应，
具有这种效应的气体称为温室气体
? 3.1 甲烷
由厌氧状态释放，
单分子温室效应是二氧化碳的 70倍。
稻田占,11%,反刍动物,15%，生物
质燃烧 8%
控制稻田甲烷排放的农业管理措施。
? 3.2 一氧化二氮
? 增温效应是二氧化碳的 200倍
? 主要由土壤微生物活动产生（反硝化和硝
化反应）
? NO3---NO2---N2O---N2
? NH4 +---N2O
? 3.3 二氧化碳
? 工业革命前 280ml.l-1
? 目前 355ml.l-1
? 年均增长率 0.5%，在大气中的寿命是 100
年，
? 土壤大气二氧化碳排放量估计。
4 温室效应与全球变暖
思考：如何从技术和管理上解决全球温室气
体的排放问题？
? 大气圈与大气环境
? 农业生态系统对大气环境质量的影响
? 农业系统中温室气体的排放
? 温室效应与全球变暖
1 大气圈与大气环境的概念
? 1.1 大气与空气
? 对于室内或特指某个场所（如车间、会议室和厂区等）
供人和动植物生存的气体，习惯上称为 空气 ；
? 而在大气物理学、大气气象学、自然地理学，以及环境
科学的研究中，常常以大区域或全球性的气流为研究对
象，则常用 大气 一词。
? 目前有些国家，其局部地区空气污染与区域性大气污染
的标准和评价方法仍然存在区别，因而，对于前者常用
空气污染 一词，而对于后者常用 大气污染 一
? 1.2 物质组分
45亿年前原始大气,NH3,H2,CH4,H2O
现代大气,N2,O2,CO2,Ar
? 大气是多种气体的混合物。其组成包括恒
定的、可变的和不定的组分。
? 大气的恒定组分系指大气中含有的氮、氧、
氩及微量的氖、氦、氪、氙等稀有气体。
其中氮、氧、氩三种组分占大气总量的
99.96％。在近地层大气中，这些气体组分
的含量几乎可认为是不变的。
? 大气的可变组分主要是指大气中的二氧化
碳、水蒸汽等，这些气体的含量由于受地
区、季节、气象，以及人们生活和生产活
动等因素的影响而有所变化。在正常状态
下，水蒸汽的含量为 0— 4％，二氧化碳的
含量近年来已达到 0.033％。
? 由恒定组分及正常状态下的可变组分所组
成的大气，叫做洁净大气。
? 当大气中不定组分达到一定浓度时，
就会对人、动植物造成危害，造成大
气污染。
? 人们生活在空气里，洁净的空气对生命
来说，比任何东西都更重要。人需要呼吸
新鲜、洁净的空气来维持生命，一个成年
人每天呼吸大约有两万次，吸入的空气量
约 10— 15米 3，大约为每天所需食物重量
的 10倍。生命的新陈代谢一时一刻也离不
开空气，人 5周不吃饭,5天不饮水，尚能
生存，而 5分钟不呼吸就会死亡。
? 1.3 大气污染物与污染物的来源
? 大气污染,由于自然和人为的过程，改变
大气圈中某些组成组分和增加了某些有害
物质，致使大气质量恶化，影响原来有利
的生态平衡体系，严重影响人体健康和正
常工农业生产，以及对建筑物和设备财产
等损坏的现象。
? 1)．生活污染源
? 人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，燃烧
化石燃料向大气排放煤烟所造成的大气污染的污染源，
称为生活污染源。
? 2)．工业污染源
? 火力发电厂、钢铁厂、化工厂及水泥厂等工矿企业
在生产过程中和燃料燃烧过程中所排放的煤烟、粉尘及
无机或有机化合物等所造成的大气污染的污染源，称为
工业污染源。
? 3)．交通污染源
? 由汽车、飞机、火车和船舶等交通工具排放尾气所
造成的大气污染物的污染源叫做交通污染源。这种污染
源又称 移动污染源 。生活污染源和工业污染源又叫 固定
污染源。
? 类型,颗粒状物质和气体
? 颗粒状物质,固体颗粒和液体颗粒，
? 汽溶胶,其中液体颗粒以胶体状态悬浮在
空气中，称为汽溶胶。常见的有硫酸雾，
硝酸雾，光化学烟雾及含有重金属的烟尘
和粉尘。
? 气体,二氧化碳，二氧化硫，氟化氢，氮
氧化物，氯气，硫化氢等。
? 1.4 大气环境质量及控制
? 国家环境空气质量标准。
? 1982年, 大气环境质量标准, （ GB3095-
82）,1996年颁布, 环境空气质量标准 〉
（ GB3095-1996）
? 1999年全国各个主要城市开始每天发布空
气质量状况公报。
2 农业生态系统对大气环境质量的
影响概述
? 2.1农业化学物质（ N20 )
? 2.2 养殖业（恶臭）
? 2.3 生物质燃烧（ CO,苯类化合物）
? 2.4 水田等 （ CH4）
3 农业系统中温室气体的排放
? 氮气，氧气，氩气和二氧化碳组成的大气
几乎不吸收短波辐射，但吸收大量的长波
辐射。
? 吸收长波辐射的气体：水蒸气、二氧化碳、
甲烷、氧化亚氮、臭氧等。
? 它们吸收的长波辐射又散发到地面从而提
高大气的温度，这就是所谓的温室效应，
具有这种效应的气体称为温室气体
? 3.1 甲烷
由厌氧状态释放，
单分子温室效应是二氧化碳的 70倍。
稻田占,11%,反刍动物,15%，生物
质燃烧 8%
控制稻田甲烷排放的农业管理措施。
? 3.2 一氧化二氮
? 增温效应是二氧化碳的 200倍
? 主要由土壤微生物活动产生（反硝化和硝
化反应）
? NO3---NO2---N2O---N2
? NH4 +---N2O
? 3.3 二氧化碳
? 工业革命前 280ml.l-1
? 目前 355ml.l-1
? 年均增长率 0.5%，在大气中的寿命是 100
年，
? 土壤大气二氧化碳排放量估计。
4 温室效应与全球变暖
思考：如何从技术和管理上解决全球温室气
体的排放问题？
