在国家自然科学基金项目（批准号：41822701、42061124001、41773068、41922037、41721001）等资助下，浙江大学环境与资源学院谷保静与国内外合作者利用多模型耦合分析，首次开发了土壤排放—环境质量—健康效应—减排路径氮素管理模式，建立了全球氮素利用与流失标准的成本—收益分析方法(图1)，发现全球PM2.5污染治理中NH3减排比NOx减排更有效，相关成果以“全球PM2.5治理中控氨比控硝更划算（Abating ammonia is more cost-effective than nitrogen oxides for mitigating PM2.5 air pollution）”为题，于2021年11月5日发表在《科学》(Science)上。论文链接：https://doi.org/10.1126/science.abf8623。
随着全球二氧化硫(SO2)的减排，氮排放的影响日益凸显，大气中的活性氮包括氨气(NH3)和氮氧化物(NOx)等是形成PM2.5的重要前体物。由于各国气候条件、人口密度和氮排放的特征差异，很难在全球范围内系统量化NH3和NOx排放对PM2.5污染产生的健康效应。因此，亟需一种通用的方法来比较不同国家和地区氮排放带来的健康影响，为全球范围内通过氮素管理控制PM2.5污染提供科学依据，这是联合国环境规划署全球氮素管理(International Nitrogen Management System, INMS)工作组关注的重大科学问题。该研究通过建立N-share(氮素排放的环境质量贡献率)指标，首次在全球尺度上量化了全球NH3和NOx排放对PM2.5的贡献及人体健康效应。研究发现，全球氮排放对PM2.5的贡献从1990到2013年呈增加趋势，其中NH3排放对PM2.5的贡献高于NOx。2013年，氮排放估计造成2330万生命年损失，相当于每年因过早死亡导致4200亿美元的福利损失。减少全球NH3排放的边际成本仅为NOx的10%，表明空气污染政策应加大对NH3减排的关注。
该工作为全球未来继续控制PM2.5污染提供了路径，为相关政策制定提供了重要的科学依据，这对实现联合国环境规划署将全球氮素污染减半的目标具有重要意义。
图1 1990-2013年氮排放对全球PM2.5污染的贡献率变化