糧食生產(chǎn)對水質(zhì)影響研究
水是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)資源，然而我們的水系統(tǒng)目前卻正受到農(nóng)作物種植和糧食生產(chǎn)的威脅。在許多國家，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是造成水體富營養(yǎng)化的首要原因，而隨著全球人口增長以及對食物需求的增加，這種情況還將不斷加劇。
因此，下周由斯德哥爾摩國際水研究所(StockholmInternationalWaterInstitute)舉辦的世界水周(WorldWaterWeek)將關(guān)注水和食品安全問題，就顯得非常切合時(shí)宜。
世界資源研究所的水質(zhì)團(tuán)隊(duì)將于8月29日參加由水環(huán)境協(xié)會（WaterEnvironmentFederation）和美國環(huán)保協(xié)會（EnvironmentalDefenseFund）共同舉辦的斯德哥爾摩水周邊會，并發(fā)表題為“水體富營養(yǎng)化問題：保證食品安全的同時(shí)確保水質(zhì)量”的主題發(fā)言。該工作由世界資源研究所水質(zhì)團(tuán)隊(duì)及其合作伙伴弗吉尼亞海洋科學(xué)研究所（VirginiaInstituteofMarineScience）鮑勃·迪亞茲博士（Dr.BobDiaz）共同完成，主要評估全球水體富營養(yǎng)化問題的程度和范圍，包括這些問題是如何由農(nóng)業(yè)導(dǎo)致的。
水體富營養(yǎng)化（Eutrophication）：一個(gè)日益嚴(yán)重的問題
水中的營養(yǎng)物污染或水體富營養(yǎng)化問題，在過去50年里呈指數(shù)增長。盡管氮和磷是糧食作物生長和保持生態(tài)系統(tǒng)健康所必須的營養(yǎng)物質(zhì)，但過量的施用則會導(dǎo)致淡水和沿海生態(tài)系統(tǒng)的破壞。農(nóng)田中施用的化肥和糞肥，連同城區(qū)內(nèi)的污水隨著徑流進(jìn)入水系，從而導(dǎo)致過量的營養(yǎng)物質(zhì)污染水體。
當(dāng)水體中的營養(yǎng)物質(zhì)過剩時(shí)就會出現(xiàn)藻類的大規(guī)模爆發(fā)，其中還包括一些有毒藻類。這些藻類會引起珊瑚礁和海草的死亡，使得水生物種的棲息地遭到破壞，從而導(dǎo)致魚類死亡和水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。同時(shí)，海藻死亡時(shí)會消耗水中的氧氣，從而在水體中形成低氧區(qū)或死亡區(qū)，造成魚類和其他水生生物無法在這些區(qū)域生存。在全球范圍內(nèi)，沿海水體的富營養(yǎng)化已經(jīng)從1960年的不足75例發(fā)展到今天的800多例，其中超過500例出現(xiàn)過缺氧問題。
在包括美國在內(nèi)的許多國家，農(nóng)業(yè)是水體富營養(yǎng)化問題的最大來源。在20世紀(jì)初，人們實(shí)現(xiàn)了非活性氮（non-reactiveformsofnitrogen）到活性氮（reactiveforms）的轉(zhuǎn)化，并將此制成氮肥。由此引發(fā)了綠色革命，導(dǎo)致肥料的使用數(shù)量空前巨大，并大大提高了農(nóng)作物產(chǎn)量。
但集約農(nóng)業(yè)也帶來了許多意想不到的環(huán)境問題。在過去的100年里，相比自然環(huán)境中磷、氮水平，人為增加的磷肥已經(jīng)翻了三倍，而活性氮的數(shù)量也翻了一番。然而，用于農(nóng)作物生長的大部分氮和磷都隨著雨水沖刷而流入到河流和小溪中，或者直接釋放到大氣中。真正被植物吸收利用的氮僅有20%，余下部分則逸散到環(huán)境中，最終進(jìn)入到我們的湖泊、河流和河口。
水體富營養(yǎng)化對經(jīng)濟(jì)的影響
水體富營養(yǎng)化已經(jīng)造成了經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的影響。因?yàn)楦粻I養(yǎng)化引起的藻類爆發(fā)和魚類死亡通常會導(dǎo)致旅游業(yè)、娛樂行業(yè)、捕撈漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。例如在2009年，緬因州海岸有毒水藻大規(guī)模爆發(fā)，導(dǎo)致貝類養(yǎng)殖場被迫關(guān)閉，5000萬美元的項(xiàng)目遭受損失，州政府不得不申請救災(zāi)基金。
同時(shí)，水體富營養(yǎng)化還會增加了水環(huán)境治理的費(fèi)用。在某些情況下，淡水資源會因?yàn)楦粻I養(yǎng)化而無法用來飲用。根據(jù)美國環(huán)境工作組（EnvironmentalWorkingGroup）最近的一項(xiàng)研究顯示，美國每年要花費(fèi)48億美元用來凈化氮超標(biāo)的飲用水，而對于一座擁有10萬人口的小鎮(zhèn)，為了凈化其因?yàn)楦粻I養(yǎng)化導(dǎo)致的有毒藍(lán)藻污染的飲用水，成本估計(jì)達(dá)到1200萬美元到6600萬美元。
養(yǎng)活日益增長的人口，兼顧對水系統(tǒng)的保護(hù)
隨著全球人口將在2050年達(dá)到90億，我們必須考慮養(yǎng)活如此數(shù)量龐大的人口將會對水質(zhì)產(chǎn)生什么樣的影響。不斷增加的糧食需求將可能導(dǎo)致肥料使用的增長——根據(jù)千年生態(tài)系統(tǒng)評估（theMillenniumEcosystemAssessment）預(yù)計(jì)，到2050年人為的氮使用量將再次增加近50%。此外還存在著另一種風(fēng)險(xiǎn)，為了應(yīng)對糧食需求上升的問題，原本吸收過濾營養(yǎng)物質(zhì)以防止他們流入水系網(wǎng)絡(luò)的森林和濕地，將越來越多地被轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)使用。為了我們的后代，保護(hù)和維系現(xiàn)有的水資源勢在必行，我們應(yīng)當(dāng)專注于制定可持續(xù)農(nóng)業(yè)政策，在不破壞水質(zhì)的前提下確保糧食安全。
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