氮污染,全球都在恶化

发布时间:2018-04-04  来源:生命时报   

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  受访专家:中国环境保护组织公众与环境研究中心主任 马军;中国社会科学院农村发展研究所研究员 于法稳

  氮是大气中含量最高的元素,也是组成生命第一要素——氨基酸的基本元素之一。它在自然界中举足轻重,却也因过度使用,成为环境污染的元凶之一,地球生命的隐形杀手。

  污染水体和大气

  2007年,位于江苏的太湖暴发严重蓝藻,造成无锡全城自来水污染,当地生活用水和饮用水严重短缺,超市、商店里的桶装水被抢购一空。10年后,太湖蓝藻水华问题仍难解决,2017年四五月份,蓝藻暴发20次。时任江苏省太湖办主任朱铁军在接受媒体采访时承认,尽管已治理多年,太湖藻类生长条件并未得到根本性改变。朱铁军提到的藻类生长条件,就是水体氮磷浓度过高造成的富营养化。

  中国环境保护组织公众与环境研究中心主任马军告诉《生命时报》记者,氮排放的主要后果之一就是对水体的污染。氮元素在水中主要以氨氮形式存在,氨氮本身就是耗氧污染物。当氮、磷大量进入流速缓慢的地表水体,藻类等水生生物会大量繁殖,使水体富营养化。富营养化的水体透明度降低,藻类大量耗解氧,严重时水内生物会因氧气不足大量死亡。死去的藻类和其他生物又会在水内氧化,致使水体发黑发臭。马军说:“水体富营养化引起蓝藻滋生直至暴发,会释放肝毒和神经毒素。某些污染水域附近的居民疾病多发,可能就与饮用‘藻’水有关。”

  马军说,氮污染除污染水体外,对大气的污染也不容忽视。大气中的氮氧化物本身会造成污染,还会在运动过程中产生二次污染,包括臭氧污染和雾霾。此外,大气氮污染可造成温室效应、酸雨及生物多样性下降。

  目前,氮污染已经成为全球问题。在美国,加利福尼亚州的地下水受到了污染,切萨皮克湾的鱼群严重缺氧,佛罗里达州的近海水域遭遇有毒“赤潮”侵袭,墨西哥湾水域已经形成一个常态化的“死亡区”。

  农业氮排放占七成

  环境专家认为,过去的半个世纪里,人类排放到环境中的氮总量超过了任何主要元素,其排放量正在逼近地球的最大承载力,并可能造成难以挽回的后果。马军说,我国氮污染的主要源头包括生活污水、工业排放、化肥施用和人畜粪便等多方面。其中,又以农村氮排放增长最为明显。有数据显示,来自农业的氮排放占总量的近七成,农田氮肥的使用和养殖场畜禽粪便是主要祸首。

  养殖规模变大。由于消费者对畜禽产品的需求不断增加,我国农村的养殖规模持续扩大。2017年,时任农业部副部长于康震在6月的一场新闻发布会上提到,我国每年生产肉蛋奶1.5亿吨,产生的畜禽粪污38亿吨,其中多达40%未能有效处理和利用,成为农村环境治理的一大难题。

  生活污水增加。中国社会科学院农村发展研究所研究员于法稳表示,尽管农村居民生活人均用水量相对较小,但由于农村居民数量庞大,生活污水总量较大,而且集中收集、处理比较困难,任意倾倒现象较为普遍。马军补充说,由于生活水平提高,抽水马桶逐渐普及,农村居民用水量也有所增加,但同时,污水处理仍存在短板。2015年的数据显示,全国行政村总数为54.21万个,对生活污水进行处理的村有6.2万个,仅占11.44%。

  化肥施用粗放。如今,全球一半左右作物的生长都要依靠氮肥,每年全球合成氮肥的农业施用量高达1.2亿吨。而它的含氮量是有机肥(如动物粪便、作物肥料和固氮豆科植物)的两倍。因此,有人将合成氮肥看成是造成氮污染危机的主要祸首。但于法稳认为,氮肥本身没有错,是我们农业生产中的施肥行为出了问题。化肥施用过程中没有严格按照科学方法,造成氮肥的过量施用,再加上有效利用率低,从而导致氮污染日益严重。

  精准施肥减少污染

  从上世纪70年代开始,人们已经意识到氮污染是个大问题,不仅会对海洋造成影响,还会连累空气和生态系统。但直到今天,问题仍在恶化。

  联合国环境署和全球环境基金共同开展的一项为期5年的研究项目,希望能为降低氮污染出谋划策。专家们认为,这些措施包括降低合成氮肥使用量,推动有机肥替代化肥;实现畜禽养殖废弃物资源化利用,减少污染;将更多人类污水转化为肥料,减少食物浪费等。

  就我国现状而言,马军和于法稳认为应着重在两方面采取措施,即提高污水处理水平和化肥使用效率。马军说,在全国范围内增建污水处理厂,并做好配套管网建设,保证雨水、污水合理分流,实现科学回收和利用。于法稳调研时发现,目前有一种“小型一体化生物处理设备”,可将生活污水与“厕所革命”一并处理,实现达标排放,减少氮排放,未来在农村生活污水治理及厕所改造中将会成为主力军。

  化肥使用方面,我国目前的氮肥利用率仅为30%左右,而美国等发达国家的利用率高达近70%,我们还有巨大的提升空间。于法稳说,近些年来国家一直在推广“测土配方施肥”。该方法以土壤测试和肥料田间试验为基础,实现精准施肥,减少浪费。

  多年前,我们在吃饱和污染两者间,必须选择前者。如今,随着科技进步,通过提高化肥吸收率,在保证产量的同时,降低氮污染已成为可能。

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