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2010年10月29日 星期五

化肥後患

化肥讓地球百病叢生

化 學肥料的出現,是現代人類發展史上一大佳音,滿足了人類對食物的需求,地球人口因而暴脹。

有了化肥之后,能夠一再重覆翻種的土地,解除了糧食危機, 令人類放心地大事繁衍,全球人口從20世紀初的16億人,一下子膨脹至今天的60億人。

但,放肆濫用化肥的下場是,全球的氮污染 (Nitrogen)已經嚴重到不容忽視的地步了。

到底氮污染是如何形成的?它把地球破壞成什麼地步了?

濫施肥,反而造成土壤老化、 貧瘠,農作物收成欠佳;適當地施肥,針對土壤所需要的養分而補充肥料,才是“合理施肥法”。
對于化 學肥料,一般人的認知十分有限,大家只知道化肥能夠催谷農作物的生產量,沒有化肥,地球上一半人口可能早已餓死了,但卻不知道化肥的組成原料是什么。

供 農業用途的化肥主要是由氮(N)、磷(P)和鉀(K)三種元素組成,這是因為在一般土壤裡頭,這三種元素的含量不足以滿足植物的成長需求,至于其余的微量 元素,如鐵、銅、鋅、鎂等等,土壤本身可以供給,若不足夠的話,也可以補充微量元素。

當中,氮氣,可說是化肥最主要的成分,其他還有磷肥、 鉀肥,視何種成分最多,俗稱的複合肥,或是化肥,就是這三種肥料的總稱。

自從人類發現轉換氮氣的方法之后,為農業帶來了革命性的突破。

1902年,先是德國化學家哈柏發現了把大氣中的氮氣(N2)進行氧化作用,轉換為氨(NH3),而氨被土壤中的硝化細菌轉換成硝酸鹽(NO3)之后,就 可以讓植物吸收。

20年之后,另一位德國化學家包希進一步研究,把有關的發現改革為大規模的氨合成工業,自此之后,人類大量生產化肥,每年 把數以千萬噸的氨製造成肥料,也開始了氮污染的危機。

起初,化肥的發現,是天大的好事,這兩名化學家也先后獲得諾貝爾化學獎。

然 而,凡事一體兩面,后來人們才嚐到大量使用化肥的苦果,但人們已經深深用上癮了。

隨著人口不斷增加,化肥的使用量也飛快成長,人類不當施 用、濫用化肥已不是一朝一夕的事,尤其是氮肥,帶來的下場不僅是浪費錢,還加劇了河流、湖泊、地下水的污染,濫用化肥的代價是超乎想像的。

----------氮肥用得多損環境----------

對生質燃料的高需求,以及吃 肉的飲食習慣,人類大規模的種植玉米,不但不環保,濫施氮肥,而且還造成全球暖化上升。
農夫們都知 道,施放化肥的最終下場就是土壤變得越來越貧瘠,明知是飲鴆止渴,但卻不得不施加更多、威力更強的化肥,最后導致土壤嚴重板結,最終失去了耕種價值。

氮 氣,是所有生物都需要的,大氣中含有最多氮氣,佔了78%,但氮氣還未呈活性之前,大多數生物都無法直接利用它,只有激活之后,才能吸收。

以 氮肥來說,活性氮(Reactive Nitrogen)是氮肥中最主要的成分,一旦從不反應的狀態釋放出來之后,活性氮,會和很多化學物質結合,並廣泛進入大氣、河流、海洋,最終引起環境污 染問題。

以全球第一大化肥使用國中國為例,該國在2008年消耗了5868萬噸化肥,當中氮肥超過一半,以13億人口計算,平均每人每年消 耗4514公斤化肥,以中國30至35%的化肥利用率來計算,一年平白流失的化肥高達四千多萬噸。這些化肥不是揮發在空氣中,就是流入土壤中,最終進入河 流、湖泊、大海……造成海洋藻類突然增生,藻華爆發,破壞了海洋生物的平衡。

死去的藻類在分解過程當中,會消耗氧氣,最終形成死亡海域已不 是新聞,早期是歐美國家的近海常會出現死亡海域,最近這幾年,中國近海、湖泊也常常爆發赤潮,造成水中生物大量死亡,影響生態平衡。

最近的 研究還顯示,濫用氮肥還多了幾項罪名:減少生物多樣化、加劇全球暖化,甚至誘發發數種疾病。

----------氮濃度升高壞處多----------

近幾年,中國近海不時爆發赤 潮,嚴重影響了海洋生態,水中含氮量的增加,是原由之一。
作為最主要的肥料,在玉米田、草地上施加 氮肥的結果很明顯:農作物長得更多、更茂密。

不過,有多少人會研究大自然系統對突然增加的氮的反應?大自然的反應遠比我們所知更為複雜。

目 前,人類已知過多的氮氣會造成赤潮,但最新發現顯示,許多植物不適應含氮量大增的環境。對這些植物來說,人造活性氮突然增加,造成它們的競爭力大為降低, 輸給那些適應力較高的物種,長此以往,會減少生物的多樣性。

研究顯示,自從這種活性氮進入大氣之后,歐洲各地草原的物種減少了四分之一以 上。聯合國環境多樣性小組也指出,只有把大氣中的氮降低,才會對保護物種起著關鍵的作用。

若果你不關心植物的存亡,那么新的研究也揭露,人 類飲用水中的硝酸鹽(NO3)濃度增加,可能會造成健康出問題,與心肺相關的疾病增加,並引起幾種癌症,如肝癌。

而經由飲用水攝取了過量的 氮,會提高罹患阿茲海默症(老人痴呆症)和糖尿病的風險;空氣中的過敏原也會增加,傳染病會進一步擴散。

比如說,科家家已經證實了北美特有 的植物豬草(Ragweed)一旦施了肥之后,花粉會增加,而它的花粉最容易造成過敏;大氣中的氮濃度增加,其他的傳染病如瘧疾、霍亂、血吸蟲病、西尼羅 河病毒的感染力更強。

水中含氮濃度升高,有利于水生植物的茂盛,提供更多食物給蝸牛,蝸牛是血吸蟲帶原者,它們因而繁殖得更快,更加容易散 播傳染疾病,且寄生蟲也會增加。

----------化肥交 易損及貧國----------

從全球的化肥交易當中,可以察覺貧富懸殊,以及不公平交易的害處。

首 先,主要的肥料生產國仍是科技發達國家,這些富有的國家製造了濫用氮肥的問題,它們大把大把、揮金如土似的使用氮肥,只為了更高的谷物收成,大部分的谷物 用來餵養牲畜。

但另一邊的貧窮國,大多是非洲內陸國家,卻面對收成不豐、人民營養不良的苦果。非洲撤哈拉沙漠以南的地區,由于土壤營養流 失,人民亟需化肥來穩定農作物的成長,並提高生產量。

富有國家製造災禍,殃及窮國,這就是化肥交易的真相。

環保分子呼吁農夫 改變施肥的方式,有助改變氮肥泛濫的情況,同時農作物收成不會因此顯著減少。

適當的施肥:現代農耕法所施加的化肥往往超出最高產量所需的肥料,有25至50%的化肥會被雨水沖走, 或是進入大氣。
精確的農耕法:在農作物需求最大的時候,才在根部施肥,並使用全球 衛星定位系統(GPS)定位農田,搖控估計農作物所需的肥料濃度,但此項技術的成本不菲。
在 冬季時種植一些能把氮留在農地裡的農作物,或在玉米田中種植不同的農作物;只在春季播種時施肥,秋季則停止施肥。
工廠在煙囪安置降低氮氧化物排放的設備。
保 留濕地:在農田與農田之間保留濕地,以吸收那些含有高氮量的水,減低含量高的氮水流至河流或地下。
----------濫用氮肥慘痛實例----------

人類濫用氮肥的下場,大量土地的 耕種力不是大減,就是無法再使用。而土地的養分自然再生,需要花上數十年時間。

很多人知道化肥會污染水源、環境,但污染程度已去到了什么水 平?

看看這些事實:

在過去 20年來,人類使用的氮肥已經超過合成氮總量的二分之一。
自1960年以來,合成 氮的生產量大幅增加了80%,但大氣中的二氧化碳卻只增加了25%。
對地球、人類 有害的活性氮,70%來自固氮工業,即肥料製造廠。
吃下含氮過多的植物之后,不論 是人類還是動物,都會出現后遺症。科學家在那些施氮肥過多的蔬菜發現,它們的硝酸鹽含量是正常情況的20至40倍,過高的硝酸鹽,會致癌、病變,或造成畸 型。中國一些肝癌高發區的飲用水,被發現含有過高的硝酸鹽。
美國以玉米製造生質燃 料,原意是環保、減少消耗能源,但大量施肥的下場是,玉米產量大增,但密西西比河的氮含量暴增,這些河水流入墨西哥灣,爆發藻華,形成死亡海域。

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