文摘gydF4y2Ba

农业是主要负责氨(NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)挥发。共同的努力产生可靠的量化,国家排放清单,和政策需要与此相关的排放减少健康和环境问题。NH的来源gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba局部分布,主要依靠农业生产建筑特点,排泄物管理,现场应用的矿物肥料。到目前为止,适当的测量与化肥的应用在文学领域仍然稀缺。适当的量化NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba必须考虑肥料的性质,环境变量影响的动态排放,和一个可靠的测量方法。介绍了最常用的艺术状态直接测量NH方法gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba挥发后现场应用的肥料,主要专注于室的方法。的特点和相关的不确定性最普遍的测量室类型micrometeorological方法进行了讨论和比较。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

农业代表氨的主要排放国(NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba),负责2016年EU-28总排放的94% (gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。在所有的农业活动,畜牧业大大有助于人为NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba在欧洲排放(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba]。即使每一步的牲畜粪便管理的特点是一个重大损失的氨气(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba),泥浆的现场应用负责30 - 50%的总排放量(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。近年来,动物粪便作为肥料使用的增加记录(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba),目的是恢复的肥料养分关闭农业生态系统的养分循环和保存受精费用(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。然而,NH数量的详细知识gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba失去了在应用程序的不同的肥料类型仍然缺乏。这威胁着生态系统和空气质量gydF4y2Ba10gydF4y2Ba),常常引起重要的经济农场损失实际可用的misestimation N植物(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

针对这一点,严格规定使用N介绍了农业。最后一个,国家排放上限(NEC)指令(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba),在欧洲建立了新的国家排放上限5污染物(二氧化硫,所以gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba;氮氧化物,没有gydF4y2Ba_xgydF4y2Ba;NMVOC non-methane挥发性有机化合物;氨NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba;和细颗粒物(PMgydF4y2Ba_{2、5gydF4y2Ba}))和国家排放清单编制的编译和检查与2020年和2030年的减排承诺。一个共同努力取得了所有欧洲国家生产可靠的氨排放清单。尽管如此,仍然有一个关于特定肥料(即缺乏数据。,水牛肥料gydF4y2Ba14gydF4y2Ba各pedoclimatic])以及参考条件。此外,数据收集的异质性影响测量方法,以减少总氨排放评估的准确性(gydF4y2Ba15gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

氨释放到大气中,称为气体NH的过程gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba从最直接的解决方案与铵离子(表面gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba像泥浆在土壤表面,进入一个自由气流(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba),取决于几个因素。首先,它影响气态氨的浓度梯度在液体表面和空气边界层上面(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。因此,溶解游离氨NH的浓度就越大gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(aq)在液体溶液,气态的氨排放NH越高gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(g)。总氨氮(TAN) NH的总和gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(aq) +gydF4y2Ba源于尿素的水解,根据下面的电离作用的动态方程(方程(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba))和达到气液平衡(方程(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)):gydF4y2Ba

NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba排放取决于的离解gydF4y2Ba(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba),因为只有自由NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba在液体中(NH)gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(aq))可以直接使挥发到大气中(方程(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba);NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(g))。氨溶液和土壤的pH值矩阵可以被认为是最重要的驱动力氨释放到大气中,紧随其后的是空气温度,gydF4y2BaKgydF4y2Ba_dgydF4y2Ba(平衡常数)和gydF4y2BaKgydF4y2Ba_HgydF4y2Ba(亨利定律常数)依赖gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。事实上,提高氨溶液的pH值平衡向右移动,从而增加NH的浓度gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba- n在液体溶液gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。在大多数情况下,目前的天气状况影响北半球gydF4y2Ba_3gydF4y2BaNH发射率的空气温度增加gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba浓度的解决方案,而降雨稀释TAN和支持解决方案的快速渗透(即。多孔介质(即,浆)。、土壤)。此外,风速和太阳辐射影响氨气转移,增加湍流运输在发射表面(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。land-atmosphere排放随时间的动态是一个重要的问题,因为氨通量最高记录在粪便传播后的第一个小时(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。土壤条件之间的相互作用,动物粪便的化学成分和/或化肥特征一起修正案传播技术显著影响氨挥发(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。书中建议的那样(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba)、表面扩散的主要原因ammonia-volatilised数量,比窄带应用程序或浅注入。gydF4y2Ba

场条件下氨挥发的适当的评估依赖于测量方法(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。一般来说,两个不同组的方法可以确定:micrometeorological和室(外壳)方法。Micrometeorological方法用于大字段(> 0.5公顷)的小型和中型的字段(20 - 50 m的),而附件盖一个限定部分的表面(0.1∼2 mgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba)[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。一般来说,商会推荐方法进行比较研究,由于内部微环境可能不同于环境条件(gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

多年来,一些研究集中在氨挥发的评估在各种条件下突出的优势和不同的测量方法的局限性。应该选择最合适的测量方法根据特定字段条件、类型的肥料,和农艺实践用于应用程序(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba),因为不同的结果可以产生由于上述过程的可变性。gydF4y2Ba

有鉴于此,在本文中,最普遍的艺术状态的直接方法是评估NH报道gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba排放肥料应用领域。gydF4y2Ba

的特点和不确定性的测量技术被认为是通过38年来的结果和讨论文学(同行评审的论文从1982年到2020年)。回顾了贡献被选择在那些应用圈地方法单独或与micrometeorological相比NH评估方法gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba排放肥料应用领域。这使得强调力量和弱点,以及每种方法的最新进展。gydF4y2Ba

2。室的方法gydF4y2Ba

2.1。描述的方法gydF4y2Ba

室的工作原理方法包括测量北半球gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba使挥发罩内,正面临着发射表面,在给定的时间。目前,不同类型的房间,在大小和形状方面,两场条件下使用和存储研究。在本文中,只有从田间试验被认为是结果。gydF4y2Ba

micrometeorological方法相比,室的方法更简单,因为它允许复制和程序小实验地块(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba),品种和农业试验。另一方面,钱伯斯的形状和操作条件可以引入小气候扰动采用辐射、蒸发,温度,风速,影响NH运输gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]。这就是为什么他们一直用于NH的相对比较gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba发射不同受精治疗。事实上,如果没有适当的收集的数据校正,这些房间可能会导致不准确的量化绝对领域的氨排放(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。然而,外壳的方法更为灵活和易于使用的小面积来源相对于其他方法;这就是为什么近年来做了更多的努力来提高该方法的性能,并提供一个合适的替代micrometeorological方法(gydF4y2Ba32gydF4y2Ba,gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

室建筑类型学以来一直在分类不精确方法,澄清和有效,分类由Matson和哈里斯先生(gydF4y2Ba34gydF4y2Ba被采用。根据这个,附件可以被(我)操作条件和分类(2)建筑(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。在第一种情况下,可以区分“non-steady-state”和“稳态”条件属于静态(或“封闭”)和动态,分别。这些类别之间的主要区别是,在封闭的房间中氨浓度梯度减小测量数据gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(一)-gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(c)),而在动态室,被连接到大气和配备不断强迫空气循环泵,内部气体浓度较低或等于相比,即将离任的空气(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(d))。gydF4y2Ba

Non-steady-state和稳态室讨论在接下来的段落,而单独的段落中描述的特定类型的动态室后:Drager-Tube方法和风洞。gydF4y2Ba

2.2。钱伯斯Non-Steady-State和稳态gydF4y2Ba

在non-steady-state室中,nonvented或“静态室”(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(一))从没有强迫空气循环特征的积累氨排放(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba是监控,根据特定的时间间隔内浓度的变化(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]。静室被证明是最简单和最便宜的选择调查的相对差异不同的治疗gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。Nommik [gydF4y2Ba36gydF4y2Ba)使用了一个简单的静室,包括在金属圆柱体直径245毫米和150毫米高度,来比较不同尿素排放量小颗粒大小(图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。两种聚氨酯泡沫塑料盘,以前处理的解决方案gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba和甘油,从土壤中被放置在两个不同的高度在每个室,为了吸收挥发性氨。氨被困的数量就由滴定法和累计排放监测替换磁盘在预定的时间间隔采样周期。这个简单的系统允许比较更多的治疗同时经济和劳动力成本较低,即使测量通量影响不可忽视的扰动土壤温度和水分含量由于阻塞的方式,交换。gydF4y2Ba

的基础上Nommik [gydF4y2Ba36gydF4y2Ba),其他研究已经开展,适应建筑材料和设计。格兰特et al。gydF4y2Ba42gydF4y2Ba)和Rawluk et al。gydF4y2Ba43gydF4y2Ba]使用聚氯乙烯圆柱体直径150毫米,高200毫米,配备两个氨吸收泡沫塑料盘;测试这些材料比较实地试验。此后,史密斯et al。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba)的修改材料和尺寸封闭静态设备使用有机玻璃400毫米,宽200毫米高。在这种情况下,泡沫吸收器被放置在每个室来区分不同氨来源:一个是放置在室监控NH的基础gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba从土壤中使挥发,而第二个是放在前面的吸收器上方的支撑装置从大气NH来保护它gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba、降雨和灰尘。Balsari et al。gydF4y2Ba38gydF4y2Ba)使用PVC漏斗覆盖0.138米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba区域,放置在发射表面。这种系统通常配有一个陷阱含有1%硼酸溶液解决氨站在空中漏斗,在一段固定的时间(通常24小时)。氨挥发估计NH的量化gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba酸积累的陷阱。这种类型的房间通常是廉价和易于管理。然而,“漏斗系统”是不正确的方法,因为氨的缓慢积累的内腔内的空气,由于降低了发射率(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba)由于小采样区域和边界条件的修改gydF4y2Ba15gydF4y2Ba]。为了克服测量的时间分辨率,但不是这种类型的室的极限,威尔第et al。gydF4y2Ba39gydF4y2Ba)设计了一个圆形的PVC静室和20厘米直径30厘米高的顶部空间高于土壤,加上一个便携式气体分析仪。gydF4y2Ba

发泄室(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(b))并不是完全封闭的,因为他们允许空气交换与大气压力发泄。王等人。gydF4y2Ba41gydF4y2Ba)使用钱伯斯被辽(gydF4y2Ba44gydF4y2Ba)由PVC管的直径150毫米,高100毫米,其中包含两个治疗海绵,放置在两个不同的职位,拥有相同的功能的描述Nommik [gydF4y2Ba36gydF4y2Ba)设备,采用多孔泡沫的差异使通风对大气中。王等人。gydF4y2Ba41gydF4y2Ba)发现,这个系统被证明是更可靠的比静态钱伯斯的氨排放评估(大约30%的偏见)。稳态材料和发泄室通常是用于实验室应用,同时应用于酸陷阱(gydF4y2Ba45gydF4y2Ba),光声multigas [gydF4y2Ba46gydF4y2Ba)和便携式分析仪器(gydF4y2Ba47gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba)进行比较研究。gydF4y2Ba

更有效的比之前的房间,闭环钱伯斯(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(c))的特点是包含发射NH内空气的流通gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba在内部空间(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。这种类型的特征通常是一个封闭的塑料容器,它有一个入口和一个出口顶部空间的空气。聚四氟乙烯管的出口连接通过酸陷阱,流量计调节流量,真空泵将空气通过系统。闭环钱伯斯在许多实验室应用程序用于模拟储存条件或化肥对土壤的传播gydF4y2Ba40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba49gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba52gydF4y2Ba]。由于建筑功能,他们可以提供的可能性来测量气体浓度的微小变化(gydF4y2Ba53gydF4y2Ba]。近年来,这种类型的室已经应用在实验室和现场研究比较厌氧消化和固体分离氨排放的存储和土地应用牛粪,据Neerackal et al。gydF4y2Ba54gydF4y2Ba]。作者发现两种治疗使用闭环两院之间的显著差异。冬青et al。gydF4y2Ba53gydF4y2Ba)使用一个类似的温室气体和氨气排放评估闭环系统存储和现场应用的消化和牛粪分离。他们还发现,闭环钱伯斯NH低估了累积的gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba肥料排放现场应用后,谭含量很低,测量周期太短了。gydF4y2Ba

在应用领域,杨et al。gydF4y2Ba55gydF4y2Ba使用稳态材料和发泄室(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(d)和尿素)对水稻和小麦字段受精。室的形状是一个有机玻璃筒直径200毫米和400毫米高度。NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba通过便携式气体分析仪检测。作者比较了上述室设计与其他建筑类型,找到一个通量的低估,下面讨论的文本。总之,室类型分析报告在表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

2.3。Drager-TubesgydF4y2Ba

Drager-tube方法(DTM) (gydF4y2Ba56gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba59gydF4y2Ba)使用不同类型的监测NH室gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba田间条件下,挥发的特点是四室放置在发射表面。它可以被视为一种修改动态室,空气在哪里吸通过泵和北半球gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba德尔格浓度测量的气体分析探测器管。北半球gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba通量校正是通过两个校准方程,为夏季和冬季实验,克服问题的钱伯斯(表内的空气交换率低gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

2.4。风洞(WT)gydF4y2Ba

风洞是外壳技术评估在现场应用一般采用通量从小型发射表面(gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba]。他们是由一个室内覆盖面积小风扇部队内部的气流。这种方法的主要优势是风场条件下繁殖的机会,被称为影响氨挥发的主要驱动力之一。在这些房间,发射率是由气流速度评估在整个测量和流量的乘积和挥发性氨的浓度在庇护下,空气动力学和流量控制(gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

以往的研究表明移动式风洞的几个例子。谷地et al。(gydF4y2Ba60gydF4y2Ba)研究是第一个提出一个风洞的特点是一个透明的塑料覆盖0.25米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba基地和150毫米高,开放的一端。gydF4y2Ba

的风洞·林德沃et al。gydF4y2Ba63年gydF4y2Ba)由一个矩形测量部分,部分收缩和扩张。之后,洛克(gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba提出了一个风洞,1米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba底和450毫米高,装配两个组件:一个隧道由透明聚碳酸酯板和钢圆管与一个电驱动风扇。gydF4y2Ba

所用的所有其他隧道系统,后来被这两个启发。主室类型研究多年来总结和报告在表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

记住隧道系统构成繁殖环境条件的影响,许多问题出现在监控活动的文献。表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba总结了主要的研究集中在动态室方法改进。gydF4y2Ba

洛克(gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba)强调,尽管他的配置系统允许实际风速条件下,冷凝的内表面覆盖隧道发生在夜间。gydF4y2Ba

许多研究进行了评估的影响不同的隧道几何图形,自从直接比较几个发射率测量风洞具有不同形状的结果是不容易可行的(gydF4y2Ba69年gydF4y2Ba]。到这个目的,萨哈et al。gydF4y2Ba69年gydF4y2Ba]表明,风洞主要维度和室的高度明显影响氨排放。小型风洞给比更大的发射率较高,由于不同的内部气流速度和湍流生成配置文件。其他的研究(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)表明,在开放田地监测、空气扰动发生在更高的第一部分隧道由于外部风行动宽入口隧道相关部分。gydF4y2Ba

然而,从·林德沃罩等。gydF4y2Ba63年gydF4y2Ba在一个研究中进行了测试gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba)观察到一个旋转气流产生绕垂直轴。这种现象被称为“射流效应”,它是由于特定形状的隧道。在相同的研究中,气流分布装置提出了最小化这个问题。gydF4y2Ba

自隧道空气动力学性能是一个关键参数(gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba近年来,一些研究已经进行评估隧道内的气流条件和他们如何影响氨排放速度。最近的文件处理这个话题涉及到计算流体动力学(CFD)仿真模型并研究了气流特征上面ammonia-emitting表面更好地理解什么是风洞尺寸和形状对氨排放的影响和传质过程gydF4y2Ba68年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba71年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3所示。Micrometeorological方法gydF4y2Ba

Micrometeorological方法通常是首选的外壳相比,当目标是评估NH之一gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba挥发介质和现场规模条件下,short-to-long积分时间。室的方法相比,这种方法限制了NH测量的不确定性gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba排放,因为它几乎不干扰,扰乱自然地表和大气之间的交换(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba72年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

此外,这些方法提供一个综合衡量研究图形区,结果更具代表性的条件。尽管如此,micrometeorological方法受到许多限制,由于大的需要,均匀监测领域以及所需的大量的样品和分析(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

Micrometeorological技术包括涡流协方差(EC),气动梯度法(AGM),逆分散体造型(IDM)和质量平衡技术(gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.1。涡度相关gydF4y2Ba

涡度相关技术措施大气边界层中的湍流传输,它被认为是最直接和最不容易出错的通量测定方法(gydF4y2Ba73年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba]。特别是,这种技术评估气体汇率在界面发射表面与大气之间通过测量垂直风速和NH波动之间的协方差gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba混合比例。实际上,认为氨运输是由旋转的运动在一个广泛的和统一的表面边界层(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

样品的要求是每个空气涡流,导致通量,以便快速仪器响应时间是必要的,通常10到20赫兹(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba,gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba];否则,通量可以被低估gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。北半球的平均垂直通量密度gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba是由gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba瞬时垂直速度和吗gydF4y2Ba是北半球的瞬时波动gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba每个艾迪的浓度。酒吧表示平均在一个采样周期通常30分钟(gydF4y2Ba75年gydF4y2Ba),为了考虑所有艾迪波动影响通量(gydF4y2Ba73年gydF4y2Ba]。这种技术的优点是在大面积进行连续测量,虽然它需要昂贵的设备和一些不可忽视的校正源强度的函数。gydF4y2Ba

3.2。气动梯度法gydF4y2Ba

空气动力梯度技术相关概念,NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba发出一个表面移动沿着浓度梯度,由于同时出现的两个过程,认为以同样的方式:湍流运输和分子扩散。此外,水平浓度梯度是微不足道的关于垂直,水平气流均匀性假设和一个恒定的垂直通量高。gydF4y2Ba

气动梯度是最常用的技术之一,如今对氨排放进行监测,但这是一个技术敏感NH平流gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba影响流量测量和需要与高分辨率的传感器。最限制参数的方法是拥有一个稳态流的可能性,以避免通量低估(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba,gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

氨通量计算如下:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2BaKgydF4y2Ba(mgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})被认为是等于热或传输系数的涡流扩散系数在大气和氨gydF4y2BazgydF4y2Ba(m)是高度的发光表面浓度gydF4y2BacgydF4y2Ba(gydF4y2BaµgydF4y2Bag·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba})是测量。gydF4y2Ba

3.3。逆扩散模型gydF4y2Ba

逆扩散模型与一个或多个浓度测量的羽大气湍流特性获得的排放速率对应的源。研究的基本假设是示踪剂应保守在测量积分时间和挥发通量应空间齐次(gydF4y2Ba76年gydF4y2Ba]。这种技术提供了一种预测排放氨从表面的几何形状和尺寸。氨排放,在单个源配置中,决定如下:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2BaCgydF4y2Ba和gydF4y2BaCgydF4y2Ba_{bgd,gydF4y2Ba}分别是浓度(gydF4y2BaµgydF4y2Bag·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba})测量顺风从源和背景;gydF4y2BaDgydF4y2Ba是传递系数(m·sgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})从湍流扩散模型计算的参数。gydF4y2Ba

最常见的色散模型用于估算NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba向后发射短程的拉格朗日随机(bLS) [gydF4y2Ba77年gydF4y2Ba)和欧拉(gydF4y2Ba78年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

这种方法的优点是独立于任何限制的表面几何和减少输入所需的数量。另一个限制是与时间分辨率和灵敏度的浓度测量顺风发射表面(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba,gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba77年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba79年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

最近,Loubet et al。gydF4y2Ba78年gydF4y2Ba]采用这个方法来监测多源实验单位,作为农艺情节(25 - 200),同时有几个和中小排放源。该方法包括测量的浓度与时间上的酸陷阱和研究湍流参数与三维超声风速仪。不干扰这个应用程序是一个低成本的解决方案来估计NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba排放不偏见挥发估计,不到10%的不确定性。IDM准确性已经证实了短时间测量(例如,30分钟)gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.4。质量平衡或“综合水平通量”方法gydF4y2Ba

相反,上述方法gydF4y2Ba综合水平通量gydF4y2Ba(gydF4y2BaIHFgydF4y2Ba)技术需要一个小实验圆形区域,获取从15到20、50米,几乎只要有统一的风力条件。出于这个原因,IHF方法通常采用(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba),适用于测量气体排放的空间非均匀非平面的来源。由于其灵活性,它被认为是最具代表性的技术,由于这个原因,参考方法来验证新方法来评估氨排放的领域(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba,gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba80年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

它允许垂直通量的测量水平通量的计算跨顺风、逆风的发射源。技术是健壮的和不需要进一步的化学或物理假设垂直通量的估算。gydF4y2Ba

基于质量守恒、一般方法相当于垂直氨排放通量的阴谋与净治疗水平通量在一个已知的顺风距离。gydF4y2Ba

水平通量密度在任何高度水平风速的产物gydF4y2BaugydF4y2Ba和气体浓度gydF4y2BacgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba。总水平通量通过整合产品修改层的深度gydF4y2BazgydF4y2Ba。由表面平均通量密度gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2BaxgydF4y2Ba是圆的半径(m),集成计算0,这是粗糙长度(高度的风速为0)和gydF4y2BazgydF4y2Ba对应的最大高度排放烟羽浓度=gydF4y2BacgydF4y2Ba_{逆风gydF4y2Ba}。gydF4y2Ba

浓度测量的桅杆放在中心的来源,或多个桅杆逆风或顺风从源;每个桅杆配备空气采样处理不同高度(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。特别是,在北半球的各种类型gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba采样和分析技术的研究,最常用的是“Leuning et al。’s采样”(gydF4y2Ba81年gydF4y2Ba和玻璃管gydF4y2Ba82年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

IHF系统提出Leuning et al。gydF4y2Ba81年gydF4y2Ba被动NH)配备了gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba取样器组成的圆锥管由PVC,总是指向风向。的气流进入设备通过一个孔和树叶从底部。在每个取样器,不锈钢复杂草酸的表面涂上一层薄膜,这陷阱气流中的氨。在这种背景下,许多取样器安装在一个测量天线放置在治疗的中心情节样本空气在不同高度(通常为5),获得的垂直剖面卧式氨流量(gydF4y2Ba83年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

IHF系统提出Schjoerring et al。gydF4y2Ba82年gydF4y2Ba)使用被动流量取样器组成的两双gydF4y2Ba玻璃管gydF4y2Ba(每个管100毫米长,10毫米外径,内径和7毫米)涂层的内表面草酸。两个管通过连接一块硅胶管。管的一端连接到一个钢片有一个洞,气流进入。这些设备不旋转取样器取样器的这两个单位必须安装在四个高度四个桅杆放置在圆形的周长阴谋陷阱氨四风的方向。gydF4y2Ba

相比之下,Leuning et al。取样器,玻璃管更容易管理和便宜。唯一的缺点是需要大量的玻璃管。为了解决这个问题,提出了一种改进的玻璃管方法由木头et al。gydF4y2Ba84年gydF4y2Ba]。而不是使用四个桅杆,旋转天线集中在循环与玻璃管的阴谋。这个系统允许减少成本、劳动力和分析要求考虑以前的质量通量的方法。此外,结果表明,改进的方法增加氨挥发测量的准确性。ZINST方法(gydF4y2Ba85年gydF4y2BaIHF)是一种特定的情况下,一个单一的测量gydF4y2BaugydF4y2Ba和gydF4y2Ba需要估计排放。这个测量高度代表的水平到垂直通量的比例相对不受大气影响稳定性条件。ZINST以及IHF需要平坦的和统一的地区被应用,但随着进一步降低成本的优势由于单一度量值点(gydF4y2Ba80年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

最近,IHF方法最近被质疑(gydF4y2Ba86年gydF4y2Ba对通量的系统性偏高),因为在理论上它不考虑湍流横向传输(gydF4y2BaugydF4y2Ba′gydF4y2BacgydF4y2Ba′,或快速波动的组件在平均值)。Sintermann et al。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)认为,这种校正可以在5 - 20%之间变化取决于大气稳定,除了采样像“Leuning等的采样”(gydF4y2Ba81年gydF4y2Ba和玻璃管gydF4y2Ba82年gydF4y2Ba捕获NH)gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba与水平风速成正比。gydF4y2Ba

4所示。氨流量测量方法的比较gydF4y2Ba

一些研究报道结果现场试验用的氨挥发和比较圈地和micrometeorological方法;因此,它可以在各种情况下cross-comparison其中(见表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

动态室一起micrometeorological方法已经用于一些研究(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba使用不同的化肥不同pedoclimatic条件下)。gydF4y2Ba

室方法相比,风洞被证明是最好的方法来减少环境条件之间的差异从内到外室(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。因此,在研究NH相比gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba静态和动态排放钱伯斯,那些用风洞测量总是更高。Balsari et al。gydF4y2Ba91年gydF4y2Ba)发现,NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba损失与漏斗形的静态测量室,手动设定程序的原始牛浆后苜蓿草原,大约是16%低于测量风洞(气流速度的0.6 m·sgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}),在夏季和秋季。此外,这两种方法被证明是有用的在比较不同肥料;事实上,他们对治疗敏感,温度变化的季节。gydF4y2Ba

与动态,静态的与普遍低估的排放由于更高的耐大气垂直转移缺席或在低顶端空间空气扰动(gydF4y2Ba92年gydF4y2Ba]。Miola et al。gydF4y2Ba65年gydF4y2BaNH相比)gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba发射后由静态钱伯斯和风洞测量领域的应用不同的肥料。他们发现一个大型低估的静态钱伯斯高达80%(平均23%),不管源强度、激励这种差异由于低空气流动,增加了NH阻力gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba大气传输静态室。此外,他们发现一个间接的影响和与时间相关的偏见与室内环境对有机N的氨化由“肥料修正案。”gydF4y2Ba

关于静态和动态系统之间的比较,也建议Balsari et al。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),在北半球gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba排放测量上执行相同的源和环境条件的“漏斗系统”和风洞是明显不同的。这种差异的主要原因是不断在风洞气流循环发射表面并没有在“漏斗系统。“特别是,风洞的氨排放速度评估高于衡量手段之一“漏斗系统。“因此,这静室不允许获得可比数据的实际环境条件,但它只能作为比较系统使用。相反,风洞的结果可以被认为是更接近真正的发射现象。gydF4y2Ba

杨et al。gydF4y2Ba55gydF4y2Ba不同房间类型相比,一个稳态材料和发泄室,发泄和封闭室在实验室的实验中,发现NH的严重低估gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba量化的室内设计,由于和消极的方差较大,还发现,王et al。gydF4y2Ba41gydF4y2Ba]。根据这些结果,作者提出,所有研究人员采用室方法声明低估没有应用任何经验修正测量排放,可源强度相关的。gydF4y2Ba

最后,其他的研究,比如Pacholski et al。gydF4y2Ba58gydF4y2Ba),报道micrometeorological方法的比较和动态室尿素排放(表的方法gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。作者使用了一个IHF方法配备Leuning et al。(gydF4y2Ba81年gydF4y2Ba被动采样(IHF (L))和一个IHF配备玻璃管(gydF4y2Ba82年gydF4y2Ba](IHF (GT))和DTM。结果表明,IHF (GT)倾向于低估或高估了氨损失可能由于不同响应的采样的风速或选择一个较小的直径(12.5米),以及介绍塑料盖屋顶的雨。另一方面,DTM与IHF呈现一个好的协议(L)结果氨损失动能,因为只有一个定性比较可以。gydF4y2Ba

另一个比较静态钱伯斯和IHF比特曼等人提出的方法。gydF4y2Ba93年gydF4y2Ba和沙等。gydF4y2Ba94年gydF4y2Ba)证实了低估的静态钱伯斯报道的此类威尔第et al。gydF4y2Ba39gydF4y2Ba史密斯),et al。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba),Rawluk et al。gydF4y2Ba43gydF4y2Ba),格兰特et al。gydF4y2Ba42gydF4y2Ba),Balsari et al。gydF4y2Ba38gydF4y2Ba],Nommik [gydF4y2Ba36gydF4y2Ba王,et al。gydF4y2Ba41gydF4y2Ba),相比micrometeorological方法。此外,静态室不应该选择执行氨排放测量的现场应用化肥因为腔内的外壳影响传热,而风洞更好地模仿自然的气流。在他们的大部分地区,除了曼海姆et al。gydF4y2Ba88年gydF4y2Ba),风洞低估NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba如果与IHF方法排放。特别是影响风洞效率的主要参数是动态室内的气流速度(gydF4y2Ba87年gydF4y2Ba]。事实上,据Misselbrook et al。gydF4y2Ba89年gydF4y2Ba),比较结果与IHF方法能取得内部气流速度与环境风速对应。gydF4y2Ba

总之,一个不可忽视的方面选择适当的测量方法是考虑很多因素,包括资源和目标的研究。为了这个目的,一些参数(例如,复制,土地面积要求,劳动力成本,分析成本,可靠性技术,测量、持续时间和侵入性)应该考虑。(gydF4y2Ba89年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba94年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

5。结论gydF4y2Ba

不同方面的氨气测量方法被认为是和讨论。总的来说,钱伯斯的方法可以是一个可行的选择当micrometeorological方法不可能适用。IHF micrometeorological NH量化技术被认为是一个参考标准gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba排放粪便现场应用后,即使一些修正近来提出。室方法相比,风洞被证明是最合适的技术来模拟风力条件,从而减少不确定性和氨流量,这种技术支持的最新改进。最后,本文献综述报道现在的力量和弱点的方法用来评估氨排放。结论是,外壳的方法,以及动态钱伯斯的风洞,是一个相对比较可靠的工具的排放,当他们的限制和不确定性是为特定的实验条件选择最合适的技术。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

本研究项目RiAGRI-Sele和SOS_AGRI下实现了由农村发展项目坎帕尼亚地区的2014 - 2020年。gydF4y2Ba