近日，我院草原生态与畜牧兽医系廖成松博士在环境科学Top期刊《环境污染》（Environmental Pollution，SCI收录，JCR 1区）上发表题为“Nitrogen flows associated with food production and consumption system of Shanghai”的文章。

氮是生命活动所需的关键元素之一，在陆地生态系统和海洋生态系统中以不同的化学组成（NH₃，N₂O，NH₄⁺，NO₃^-等）控制生物的初级生产，是生物循环的重要组成部分。但是，过多的活性氮排放将会严重影响生物循环的健康可持续运行。我国是世界上最大的氮肥生产国和消费国，食物生产和消费产生的活性氮损失是造成氮污染的首要因素。随着饮食结构中脂肪、肉类等高氮食物数量和比例的逐步增长，活性氮经食物生产和消费损失于大气、水体和土壤环境中的数量也逐渐增加，从而导致一系列危害环境和人类健康问题，例如，温室效应、臭氧层空洞、紫外线增强、光化学烟雾、酸雨、水体富营养化等，究其根源是活性氮在食物生产和消费系统中的流动受到了影响。

本研究通过分析2000-2018年上海食物生产和消费系统各环节活性氮输入输出量及其形式、活性氮利用效率、资源化利用水平和活性氮盈缺情况，建立模型，设定情景模式，解析食物生产消费系统活性氮流动的驱动因素和驱动力（图1）。

图1 文章研究框架

本研究基于物质流模型和质量守恒定律，绘制上海市食物链生产消费系统氮素流程图（图2），并结合了多学科（农学、地球化学、可持续发展科学）研究工具：大量统计公报数据、农业生产与食品消费数据和驱动力情景模拟与分析。这项研究明确了氮素在城市食物链中循环的特点、输入输出和对环境的影响，对于研究制定环境保护和粮食安全政策至关重要。

图2 食物生产消费系统氮素流程图

文章中还指出：在农田生产环节提高氮肥的有效性，在禽畜养殖环节减少能源消耗，在食物消费环节减少食物的浪费，是改善城市食物生产消费系统氮素流动的重点，也是食物链氮素平衡的关键。其他城市也可以参考类似的思路，在城市发展和食物生产消费环节，制定相应政策措施，加强引导，严格氮素管理，争取早日实现区域氮素平衡和可持续发展。

据悉，廖成松博士带领研究团队于2019年开始与华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室吴电明教授团队展开深入合作，开展城市氮素循环相关研究。前期研究成果已于2020年在《国际环境研究和公共卫生杂志》（International Journal of Environmental Research and Public Health，SCI收录）上发表。上述论文均得到国家自然科学基金（项目编号42077083）项目资助，廖成松博士也是该项目子课题负责人。

全文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0269749121004887

文章原文：

Liao, C., Xia, Y., Wu, D., 2021. Nitrogen flows associated with food production and consumption system of Shanghai. Environmental Pollution, 2021:116906. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.116906