控制氮污染的新方法:规范肥料生产者，而不仅仅是农民

氮污染(PDF)是由许多相互连接的化合物产生的，从氨到一氧化二氮。尽管它们既有自然资源，也有人力资源，但在过去一个世纪里，随着农民为了应对人口增长而扩大粮食生产，人力资源急剧增加。一旦这些化学物质被释放到空气和水中，它们就会导致气候变化以及河流、湖泊和沿海地区的“死区”等问题。

在全球范围内减少氮污染是一个紧迫的环境目标，但也极具挑战性——部分原因是主要的人力资源是农业．环境政策在农场上尤其难以执行，因为这些政策涉及的范围很广，很难确认农民是否遵守。和强大的农业利益集团反击他们．

即使对那些想要更好地工作的农民来说，管理氮的使用也是一项挑战。氮是一种帮助植物和牲畜生长的关键营养物质，但它很容易逃到环境中(PDF)．

我的研究重点是氮及其对环境的许多影响．在最近的一项研究中，普林斯顿大学的研究学者蒂姆搜索我提出了一个新策略目标肥料公司还有农民。它来自于美国燃料效率标准该法案通过监管规模相对较小的大型汽车制造商，而不是监管超过2亿名司机，从而降低了燃料消耗。

营养物污染影响着美国各地的水道。构成

以农民为中心的政策的局限性

氮对生产粮食至关重要，但全球农业部门使用的氮——从田地里的肥料到泻湖里的肥料——约有一半是氮排放到大气或被冲进当地的水道．

这些损失源于农民施用氮肥的方式和方式。因此，大多数氮管理政策旨在鼓励农民改变他们的行为，例如，通过制定营养管理计划或使用更环保的肥料来推迟氮的释放到土壤中。

然而，这种方法收效甚微。在国家一级，仍然采用最佳做法和技术自20世纪90年代中期以来停滞不前,而氮污染水平增加(PDF)．

化肥是流入墨西哥湾的氮污染的最大单一来源。美国地质调查局

为了突破这个僵局，我们寻找超越农民的途径。通过分析过去的环境政策，我们发现了两种增加成功几率的条件。首先，当政策针对少数行为者控制大部分市场的部门时，往往会更成功，这使得监督和执行更容易。美国有210万个农场，分布在9亿英亩土地上因此，在农场水平上调节氮的使用并不是一个有效的方法。

其次，我们发现，如果受管制的行动者能从被管制中获利，成功的可能性就会大大增加——例如，因为他们生产受管制产品的专利保护替代品。

1987年的《蒙特利尔议定书》为一系列新产品创造了全球市场。我们认为，北美肥料行业也存在类似的动态。

1987年蒙特利尔议定书由于氯氟烃耗尽了地球平流层的臭氧层，美国逐步淘汰了氯氟烃(CFCs)，这就是一个很好的例子。在谈判该协议时，化工制造商杜邦(DuPont)控制着全球四分之一的氯氟化碳产量，但它支持该协议，因为它还拥有至少两代氯氟化碳替代品的专利。

换句话说，该政策为一套新产品创造了一个全球市场。我们认为，北美肥料行业也存在类似的动态。

目前更有效利用氮的想法集中在让农民使用新的技术和工具，比如传感器。

从更好的管理中获利

五家公司目前控制着超过80%的北美产能(PDF)尿素是一种便宜的氮肥，氨是所有氮肥的主要成分。其中四家公司要么生产更环保的肥料，要么提供帮助农民更有效地利用氮的服务。

但这些更环保的产品在化肥市场只占很小的份额。Nutrien是最受欢迎的环保肥料，环境智能的氮,花少于5% (PDF)其生产氮气的能力以本产品为准。农民也没有广泛使用这些选择。

有效的氮肥管理政策可以促进对这些产品和服务的需求。它们还可以促进更适合特定作物和气候的新技术的发展，这将为肥料工业带来重要的经济机会。

监管少数人，而不是多数人

为了了解专注于行业的方法是什么样子的，我们求助于美国企业平均燃油效率(CAFE)标准．CAFE规定是为了应对1973年阿拉伯石油禁运期间的高油价而出台的，它要求汽车制造商随着时间的推移达到不断提高的燃油效率目标，以新车每加仑行驶的英里数为衡量标准。

这种方法不是强迫超过2亿的司机限制他们的行驶里程，而是针对汽车制造商，并确保美国车队随着时间的推移变得更节能。特朗普政府寻求这样做冻结CAFE标准而不是执行巴拉克•奥巴马(Barack Obama)总统谈判达成的增加燃料的协议，但它并没有质疑让制造商对汽车燃油经济性负责的基本理念。

这种方法至少可以用两种方法来施肥。首先，可以要求供应商增加对环境更友好的化肥在总销售额中的比例。其次，可以要求它们的产品达到特定的性能水平，使作物可以获得更多的氮，而不是流失到环境中。

这两种方法都将分担农民和化肥行业改善氮肥管理的负担。它们还将激励制造商开发更有效的选择。

氮是世界上使用最广泛的农业肥料。粮农组织，CC冲锋队

对农民、工业和环境都有好处

我们评估了这种方法如何在2500万英亩的美国玉米农田上发挥作用施氮量特别多的地方(PDF)．为了估计潜在影响，我们比较了三种政策情景，它们要求到2030年，农民使用环境友好型氮的比例为12%、30%或50%。

在我们最雄心勃勃的设想中，我们计算出农民的肥料成本将会上升。然而，玉米产量增加带来的收入增加将远远抵消这一增长，到2030年，全国总收入将达到3亿美元。同期工业利润将增加1.5亿美元以上，这是由于更环保的肥料的销售增加，这比传统肥料产生更高的利润率。到2030年，该政策将产生80亿美元的环境效益，因为可以避免氮污染造成的损失，使其对农民和工业的影响相形见绌。

在地方或州一级测试一种咖啡馆式的方法是有意义的。加州已经通过了雄心勃勃的气候变化目标——包括减少农业温室气体排放-可能是一个潜在的试验台。

考虑到世界各地农业、气候和政治体系的多样性，遏制氮污染没有简单的解决方案。然而，随着挑战的恶化和世界人口的增长，迫切需要探索所有的政策选择，特别是能够促进技术变革和更快地解决各种环境威胁的方法。