氮元素——2009九大威脅全球環(huán)境因素之一
在美國(guó)，許多農(nóng)場(chǎng)主可能還記得數(shù)十年前他們第一次使用氮肥時(shí)的情景：自從使用了氮肥，農(nóng)場(chǎng)的玉米一夜之間長(zhǎng)得又高又大，結(jié)滿了豐碩的果實(shí)。不僅如此，用這些高品質(zhì)的玉米來(lái)飼養(yǎng)豬牛等牲畜，還可以獲得更多的肉和牛奶。因此，農(nóng)民便購(gòu)買更多的牲畜，農(nóng)場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大。
愛荷華州的農(nóng)場(chǎng)主丹尼斯·琳賽（Dennis Lindsay）小時(shí)候家里曾擁有一塊160英畝的農(nóng)場(chǎng)，而現(xiàn)在這片土地已經(jīng)擴(kuò)大到3000英畝，每年消耗大約150噸氮肥（1英畝約合0.4公頃）。不僅美國(guó)如此，中國(guó)、歐洲和南美國(guó)家的農(nóng)民也大量使用氮肥來(lái)增加農(nóng)作物產(chǎn)量，以應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的人口需求。
然而，根據(jù)《基督教科學(xué)箴言報(bào)》消息，氮肥的過(guò)度使用使自然界充斥著大量活性氮。含有氮元素的污水排到河流、湖泊和海洋后，會(huì)導(dǎo)致藻類植物肆意繁殖；工廠排放的氮氧化物會(huì)隨風(fēng)四處傳播，直到變?yōu)樗嵊曷涞降厣蠟橹；而那些殘留在大氣中的氮，將時(shí)刻腐蝕臭氧層，例如：二氧化亞氮（NO2）的溫室效應(yīng)是二氧化碳的300倍，同時(shí)也是第三大溫室氣體。
《自然》雜志發(fā)表的一片文章稱，活性氮被認(rèn)定為2009年九大威脅全球環(huán)境因素之一，其含量已經(jīng)超過(guò)了地球可承受的臨界值。
美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia）環(huán)境科學(xué)系教授詹姆斯·蓋羅威（James Galloway）表示：“氮元素在滿足全球人口食物需求方面，起到了至關(guān)重要的作用，F(xiàn)在的問(wèn)題是，如何在充分利用氮元素積極作用的同時(shí)，減弱其消極作用，尤其是要減少氮的浪費(fèi)。”
在非洲，大面積使用氮肥來(lái)提高農(nóng)作物產(chǎn)量、滿足人們生活需要的做法具有極大的意義。然而在美國(guó)，高達(dá)40%的活性氮被人們浪費(fèi)掉。汽車尾氣、發(fā)電廠以及大規(guī)模動(dòng)物養(yǎng)殖廠都是氮排放的來(lái)源。而能源需求的上升意味著將有更多的氮氧化物通過(guò)燃燒化石燃料釋放出來(lái)。
與二氧化碳不同，氮元素不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間漂浮在大氣中，一般經(jīng)過(guò)幾天的時(shí)間就會(huì)沉降到陸地上。例如，氮氧化合物——氨，與水結(jié)合后會(huì)形成銨降落到地面。
美聯(lián)社去年夏天報(bào)道稱，美國(guó)有15所國(guó)家森林公園上空大氣中的銨含量顯著上升，這其中包括了著名的黃石公園、大峽谷、落基山脈等。在高海拔地區(qū)，嗜氨性草類植物因大量吸收了雨水中的銨而迅速生長(zhǎng)，從而威脅原有的高山苔原植被。
華盛頓地球政策研究所（Earth Policy Institute）主席雷斯特·布朗（Lester Brown）表示：“我們?cè)谵r(nóng)業(yè)及其他行業(yè)中使用的氨越多，生態(tài)系統(tǒng)中的活性氨也就越多。而自然界中氨濃度的改變，將改變整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。”
最嚴(yán)重的影響當(dāng)屬富養(yǎng)水（所含氮養(yǎng)分過(guò)多）造成的“死亡水域”。氮流入到河流湖泊中后，為水域中藻類植物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)，導(dǎo)致其快速生長(zhǎng)，消耗了水中大部分的氧氣，以至于該水域成為“死水”，任何水生動(dòng)物都因缺氧而無(wú)法生存。
在墨西哥海灣密西西比河的入海口處就有一片面積達(dá)8000平方英里的“死亡水域”（約20480平方公里）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約有400塊這樣的區(qū)域，總面積高達(dá)24.5萬(wàn)平方公里。
目前全美2/3的發(fā)電廠沒(méi)有安裝除氨裝置。如果美國(guó)環(huán)保局推出的新清潔空氣標(biāo)準(zhǔn)得以實(shí)施，90%的氮氧化物排放將得到控制。
但現(xiàn)在越來(lái)越多的農(nóng)民也開始注意節(jié)約使用氮肥。以愛荷華州的農(nóng)場(chǎng)主丹尼斯·琳賽為例，他通過(guò)使用智能數(shù)字系統(tǒng)監(jiān)控農(nóng)田的莊稼生長(zhǎng)情況，氮肥使用量已經(jīng)從十年前的200磅/英畝減少到大約160磅/英畝。
琳賽表示：“現(xiàn)在有許多人都在這么做，我只是他們其中的一員。我希望環(huán)境狀況一直保持良好。我們?cè)谶@里長(zhǎng)大，喝這里的水，我們希望一切都平安無(wú)事。”
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