暗红色圆圈表示石油泄漏,灰色阴影区域表示化学肥料造成的海洋污染和土地污染。最初见于“http://www.worldprocessor.com/catalog/world/mainframe.html”。
1798年,英国经济学家托马斯·马尔萨斯第一次警告了不受控制的人口增长的危险人口学原理论文集.他的结论是,农作物产量无法与爆炸式增长的人口数量相匹敌。除非这种增长能够减缓,否则最终将导致世界范围的饥荒和大规模死亡。在经历了两千年和数十亿人口的变迁之后,人类已经无视了马尔萨斯预言的不可避免。
世界人口正慢慢逼近70亿大关,到21世纪30年代中期,地球人口预计每年将增加5000万至7000万。要养活好多人啊。尽管饥饿很悲惨占70亿人口的13%在美国,大多数在发展中国家,饥饿是一个贫穷和无法获得肥沃土地和水的问题,而不是像马尔萨斯所说的那样,绝对的食物供应问题。事实上,我们有能力种植足够的粮食来养活所有人。这怎么可能呢?
化肥引发绿色革命
20世纪60年代的农业创新被称为“绿色革命”,见证了干渴、高产的作物品种和农业技术的发展,使产量与人口增长保持同步。这些高产品种需要大量的营养物质(和水),因此需要使用通常含有氮、磷或钾的无机肥料。这些肥料的价值不应被低估;如果没有它们,世界上大部分地区将没有食物(来自https://ehp03.niehs.nih.gov/article/fetchArticle.action?articleURI=info%3Adoi%2F10.1289%2Fehp.119-a208#r4)。但化肥的过度使用和生产也被认为是环境恶化的原因,这促使一些科学家从更批判性的角度重新审视绿色革命的影响。
尽管所有植物的生长都需要肥料中所含的营养物质,但目前的施用速度正在威胁着环境。全球化肥使用量已经达到惊人的水平,而且预计还会上升。到2015年,世界化肥消费量预计将达到近1.9亿吨。
以百万吨计……
化肥如何改变现代农业
现代工业化农业的一个关键因素是来自固氮的肥料,在某些情况下可使作物产量增加75%。第二次世界大战以来,全球氮的供应量翻了一番,这要归功于哈伯-博斯工艺的发现,它使工业肥料的生产成为可能。
Haber-Bosch工艺将大气中非活性氮转化为氨——一种植物营养物质——通过高热高压的高耗能过程。(很好的连线文章解释据估计全球1%的能源消耗用于化肥生产.当然,这种能源需要燃烧化石燃料。平均来说,每英亩土地每年需要5.5加仑的化石燃料来施肥。
佛罗里达州的化肥生产。图片版权归J Henry Fair所有jhenryfair.com
采矿化肥危害环境
磷酸盐的产生钾肥通过采矿过程造成生态破坏:从当地生态系统中抽走大量的水,破坏植被,排放温室气体,仅举几例(采矿影响的广泛清单:www.elaw.org).此外,由于开采的磷矿中含有自然产生的放射性物质(铀和钍),因此在加工农业用磷时会产生放射性废物。
磷石膏就是其中一种废物,也是一种常用的肥料,可以提高土壤中钙和硫的含量。EPA不允许使用高于一定放射性水平的磷石膏(镭-226的浓度大于10 pCi/g),但农民可以无限制地使用磷石膏,并且不需要保留他们的施用量记录。
化肥生产的另一个副产品磷酸盐渣被重新用于建筑用途——主要是道路、桥梁、铁路和其他不宜居住的基础设施。尽管EPA指出磷酸渣比磷石膏更不容易被放射性核素浸出,但磷酸渣中镭、钍和铀的含量有时高达50 pCi/g。因为放射性超过10pCi/g的磷石膏是不可用的,它被储存在巨大的堆栈中,通常是在生产现场没有准备好的土地上。这些烟囱未被遮盖,会释放出致癌的氡气,还会向地下泄露酸性水。(源)
北卡罗来纳州的磷矿。最初见于“http://www.ptrf.org/PhosphateMining.html”。
美国生物燃料产业在很大程度上依赖于磷肥的开采。磷酸盐不能被任何其他矿物所替代,因此不断增长的生物燃料需求可能会在短短50年内导致这种资源的短缺。乙醇的可再生性就到此为止了。磷矿的日益稀缺不仅提高了矿物本身的价格(2003年至2008年间约350%),还提高了用作肥料的粮食价格,在2008年引发了40多个国家的骚乱(来源https://www.ecosystm.org/Losing-Phosphorus-Means-Losing-Crops.html)。
找到足够大的新磷储量以满足日益增长的需求的可能性很小,而且矿石本身需要数百万年才能形成。和原油一样,剩余的磷可能很快就会成为地缘政治争论的焦点——它的主要出口来源是摩洛哥、叙利亚、约旦、南非、俄罗斯和西撒哈拉。
深夜暴风雨后,清晨化肥径流。
图片版权归J Henry Fair所有jhenryfair.com
化肥的径流污染了我们的水
肥料不仅影响所施作物,还会流失到土壤和附近的水道中。在水生系统中,它们促进藻类的生长,藻类大量繁殖,剥夺了周围水体的氧气。这一过程被称为富营养化,而严重富营养化的地区——没有足够氧气维持生命的水域——被称为死区。
如果位于水井附近,硝酸盐也会影响饮用水供应,而硝酸盐污染的水已经被污染了与成人的胃问题有关.婴儿更容易受到不利的健康影响,不应饮用硝酸盐浓度超过10毫克/升的水。由于大多数净化方法不能有效地去除水中的硝酸盐,因此首先应该防止污染。
从长远来看,化肥会损害作物产量
虽然是为了肥沃土壤,但过度使用化肥实际上会阻碍作物产量。由于大多数作物适合中性pH值范围,重氮输入导致的土壤酸化可以抵消肥料添加的预期效果。中国的情况就是这样,酸性土壤增加了寄生虫的数量,并促进了铝和锰等有毒金属的浸出。农业专家说,在那里,许多地区将受益于最多减少60%的化肥施用量。
据估计,中国是世界上最大的化肥消费国1000万吨化肥最终进入了中国的水道.地下水污染正在发生,在除中国之外的其他亚洲国家:日本、韩国和越南都在经历肥料对水的污染.
最初见于“https://suarticlese.co.cc/sa-aquatic-green-plants”。
如何减少化肥对环境的影响
更好的管理实践是减少环境影响的好选择。佛罗里达西南管理区最近发起了一项宣传活动,鼓励在市政一级负责任地使用化肥swfwmd.state.fl.us).环保署在2005年发起了类似的运动,与MTA合作,让纽约公共交通系统的郊区电脑了解过量化肥进入饮用水的危害(yosemite.epa.gov)。也许一场关于西方饮食习惯的宣传运动也很有必要:因为如此多的粮食生产都变成了牲畜饲料——在美国,这一比例高达80%——降低肉类消费可以缓解一些对化肥的需求。家庭园丁可以选择有机产品,避免使用。有机肥料的例子包括堆肥、堆肥茶、粪便、叶霉、鱼乳剂、海藻和尿液。有关有机草坪的想法请参阅:www.extremelygreen.com
如果需要使用化肥,以下指导方针可以帮助最大限度地减少进入敏感地区的污染排水:
确定施肥时间
速效肥料不应在大雨前施用。春季施肥应尽量减少,因为春季的地下水位通常很高,从而增加了肥料渗入水源的风险。不要在冻土上施肥——径流进入水源的可能性会大大增加。
使用缓冲条
在任何水域附近留一条未施肥的草或天然植被。这有助于防止侵蚀,并为不需要的营养物质创造一个陷阱。减少在山上的使用。
使用除草机
用地膜覆盖草地并留下剪下来的草,可以减少一半的肥料需求。
防止误施化肥
在下水道和排水沟周围施肥时要小心。在过人行道或车道之前关闭摊布,并清理任何溢出的东西。在草坪上清洗你的撒网器,而不是在车道上,以减少肥料的流失。
妥善储存肥料
将未使用的肥料存放在远离水源的干燥处。如果储存的肥料变湿了,你不仅失去了营养价值,硝酸盐也有可能渗入水源。(从mass.gov)
sbprojectcleanwater.org
马尔萨斯可能到目前为止都是错误的——我们可以用无机肥料生产足够的食物来养活世界。但随着环境的破坏和迫在眉睫的资源短缺,我们的依赖不可能永远持续下去。在工业规模上处理这一问题将构成严峻的挑战。也许是时候进行第二次绿色革命了,这次革命要考虑到我们不可持续的耕作方式。
关于化肥的其他资料
S.K.A.丹索和D.L.埃斯丘。“增强生物固氮。”原子能机构公报,第26卷,第2号。www.iaea.org.pdf
美国环境保护署。肥料和肥料生产废弃物。www.epa.gov
理查德·曼宁。哈珀杂志,2004年。《我们吃的石油:沿着食物链回到伊拉克》www.harpers.org
化肥资源
美国生物燃料产业将如何增加对化肥的需求:www.icis.com
生态和水文中心,2011年4月,“过量的氮危害经济和环境——第一个全欧洲范围的评估公布。”www.ceh.ac.uk
2008年《纽约时报》关于化肥现货短缺的文章:www.nytimes.com
绿色革命的教训:终结饥饿需要新技术吗?来自致力于消除饥饿的非营利组织FoodFirst:www.foodfirst.org
《连线》杂志2008年的一篇文章谈到了对新肥料技术的需求:www.wired.com
匿名说
这真的很有帮助,并澄清了知识,谢谢
waisake mikiwai说
这个话题在大多数地方都是一个主要问题,但人们并没有很认真地对待这个问题....肥料对我们的环境有很多问题
托马斯·皮说
我是一个12岁的学生,做一个有机与化肥的研究外部任务。只是想知道关于化肥你能告诉我些什么。
如果有人能帮忙
我会非常感激的
娜塔莉说
我这样做是为了做科学作业,找出使用化肥的问题,我上过的每个网站都没有任何帮助,所以如果有人能帮助我,那就太好了
诉讼帕特尔说
先生,我是迪拜bluedeebaj fz co的jigar patel,贾贝尔·阿里,
我们每天生产200个不同等级的混合肥料NPK。
我们在产品包装方面遇到了问题。此外,我们也使用了防渗油,但我们仍然面临着问题。
如果有任何困惑,请打电话给我+971555018523,我会给你回电话。
请帮帮我。