磷病

标签: 科学 三联 | 发表时间:2011-07-29 10:44 | 作者:土摩托 Fenng
出处:http://www.immusoul.com

扯完了氮,该聊聊磷病了。这哥俩一直是一对,都是植物的必需营养元素,同时也都是水体污染的罪魁祸首。他俩的故事主线非常相似,本身都是无辜的,直到农业出现后,土壤里的氮和磷逐渐消耗完了,人类就开始四处寻找新的来源补充土壤肥力,大自然无法承受这么多的氮和磷,问题就来了。

所以说,氮和磷的问题和人口的快速增长,以及居民生活水平的迅速提高密切相关,属于典型的“人祸”。

最近流行说“中国请你放慢脚步”,如果真的能慢下来,也许就万事大吉了,可惜我没有看到任何迹象表明人类有这个自制力,那些喜欢提倡“慢生活”的人大都是经济发展的既得利益者,开好车住豪宅,喝着上等普洱茶,以为只要自己晚餐只点两个素菜就算慢下来了,真是扯氮。

不过呢,如果再这样高速发展下去,又不考虑环境代价,大家肯定一起玩完。要想解决这个矛盾,只有依靠科学管理,最大限度地减少浪费,走一条可持续发展的路。这句话同样是个流行的口号,谁都会喊几声,如果不从具体的细节入手,找出改进的措施,这个目标就永远不会实现。

治疗磷病,必须先了解磷的循环。磷和氮很不一样,因为缺乏气态磷,磷元素循环一圈极为漫长,所以我们完全可以将磷视为一种不可再生资源。人类需要的磷几乎全部来自磷矿,几年前流行的说法是磷矿还够人类开采50-100年,可随着开采技术的进步,最新的说法是300-400年,所以现在还不必担心。不过,全世界80%以上的中高品位磷矿储量位于摩洛哥境内,对于粮食安全来说这也可算是一个危险的因素。

磷肥施到地里,自身不会变成气体跑掉,但这并不等于说磷肥可以多施,原因在于磷肥(主要是过磷酸钙和重过磷酸钙)会慢慢变成不溶于水的磷酸三钙(也就是磷酸钙,磷矿石的主要成分),成为无效养料。于是,磷肥的问题就和氮肥差不多了,两者都需要农民学会“测土施肥”,根据土壤肥力决定施肥力度。中国在这方面比较落后,地方农技站服务意识差,农民过量施肥情况相当严重。这是老生常谈,不多说了。

磷污染有两个比较特殊的来源值得说一说。第一是猪和鸡等单胃动物的粪便,原因在于植物性饲料中的有机磷大都以“植酸”的形式被储存,而单胃动物缺乏消化植酸的酶,所以大部分磷都被直接排出体外了。有机磷易溶于水,畜禽养殖业的粪便是中国水体磷污染的主因。

可是,老百姓得吃肉啊!猪和鸡又是中国人的主要肉食来源,你每次下饭馆点的那些宫保鸡丁和红烧肉,就是青岛浒苔和滇池蓝藻的源头。事实上,为了让猪和鸡多长肉,饲养场还得往饲料里添加磷粉(主要是磷酸氢钙),进一步加剧了磷的污染。

解决办法有两个,第一是往饲料里添加植酸酶,帮助猪和鸡消化植酸。可以想象,如果此法增加养殖户成本,无论对环境再好,也是不会普及的。事实上,植酸酶添加剂刚开始进入中国的时候,每吨饲料要比直接添加磷粉贵上几块钱,很难普及。后来随着磷粉涨价,以及植酸酶的降价,这才普及开来。即使如此,我国每年出栏生猪有一半左右仍然喂的不是加了植酸酶的饲料,因为它们都是散养的,普通农民没这个意识。

不过,就像中国的很多其它行业一样,植酸酶行业正面临恶性竞争的局面。很多小厂加酶时不负责任,酶效很难保证,于是饲料预混厂为了保险起见,只好重新添加磷粉。在欧美国家,这是通过立法来实现的,国家规定养殖场的排放标准,不达标就罚款,所以植酸酶普及得非常好。

总之,这件事再次证明过分自由的市场经济是环保的敌人。

另一个解决办法是转基因,直接把植酸酶基因转入农作物。农科院做了转植酸酶玉米,拿到了安全证书,但距离大面积推广还有很长的距离。我个人认为,这是转基因应用的一个不好的案例,不是因为这项技术本身不好,而是在当前的大环境下,这么做不切实际。植酸酶可以很方便地人工添加(当然添加的也是通过基因工程手段生产的植酸酶),而如果一项转基因技术很容易找到替代品,就很难普及。这大概就是孟山都等大公司至今没有做的原因。所以,我个人认为,农科院在这件事上不值得夸奖,起码不值得夸得太狠。

磷污染的另一个来源是洗衣粉,因为表面活性剂里含有的磷元素很多。现在的所谓“无磷洗衣粉”也是含磷的,只不过比较少而已。解决办法也是有的,就是用酶制剂来代替表面活性剂。酶制剂的洗涤机理完全不同,对环境更加友好,是洗涤行业的一个根本性的转变,可惜在国内普及的速度非常慢,因为中国的消费者惯性特别大,只喜欢体积大,出泡多的洗衣粉。加酶洗衣粉体积小,出泡少,而且最合适的包装是浓缩液体包装(保持酶活性),这几条都不被中国家庭妇女们理解,所以推广不起来。

还有,中国加酶洗衣粉通常只加蛋白酶,国外要加好几种酶,分别对付蛋白质、脂肪和淀粉等污渍。这件事也和中国国家行业标准订得太低有关,低标准使得技术相对落后的企业得到了变相保护,其结果就是我们的生活环境遭了秧。

总之,磷病和这个国家很多其它的病一样,必须从根上治起。

(《磷的问题》即将刊登在下周出版的《三联生活周刊》上,谢谢关注。)

相关 [科学 三联 磷 ] 推荐:

磷病

- Fenng - 土摩托日记
这哥俩一直是一对,都是植物的必需营养元素,同时也都是水体污染的罪魁祸首. 他俩的故事主线非常相似,本身都是无辜的,直到农业出现后,土壤里的氮和磷逐渐消耗完了,人类就开始四处寻找新的来源补充土壤肥力,大自然无法承受这么多的氮和磷,问题就来了. 所以说,氮和磷的问题和人口的快速增长,以及居民生活水平的迅速提高密切相关,属于典型的“人祸”.

选择性闭嘴

- 蓓 - 土摩托日记
除了熟人之外,文青博客我追看的不多,总数不会超过10个,因为大多数这类博客的营养都欠奉. 一个是连岳,他的感情QA还是挺好看的,某些政论文字也还不错. 但这厮喜欢掺和科学的事儿,不止一次误导过读者. 就拿地震预报来说吧,他哪有资格评论. 看看这个报道,今天距离这则报道正好过去了两个月,可预报的地震仍然没有发生.

现在很火的数据科学到底是什么?你对做Data Scientist感兴趣吗?

- - 美国留学申请与就业找工作咨询博客|Warald|一亩三分地论坛
开头:如果你极其讨厌编程、大学数学勉强合格,或者跟人交流能力巨挫,那这篇文章可能不适合你看,你也可以自动叉掉其他关于data science/scientist的文章. Warald会花一周时间集中介绍一下这门科学,用具体的例子谈一下数据科学家到底做哪些工作、读什么专业、需要什么样的技能,欢迎提问、评论、分享,我会在下面的博文中选择回复.

为什么要保护大熊猫?

- Aim - 土摩托日记
我前几天去了趟四川省峨边彝族自治县黑竹沟保护区,那里的村民告诉我,大熊猫每年冬天都会下山抓羊吃,还会翻垃圾堆找猪骨头啃. 野生的大熊猫也不咋地,不但掌握了一边吃饭一边拉屎的神功,甚至还会一边睡觉一边拉屎. (上图为大熊猫粪便,闻上去有淡淡的清香. 这在几十年前当然是没错的,但是有人说,目前野生大熊猫约为1600只,已经不那么濒危了,不用再花大力气保护了.

2011年最佳电子显微照片[15p]

- est - 煎蛋
用电子显微镜拍照片,那才叫一个唯美,那才叫烧钱,那才叫范儿……. 血管里的血细胞与蜂窝状小窝毛细管网. 伤口上的纱布,凝结了红血球的棉纤维. 以铁为“蛋壳”,内含碳酸钙的“蛋”. 通过微波加热并以热液合成法制得的氧化锌微粒. 书本的外科医生:神奇的书本雕刻[15P]. © 煎蛋 / 随便看看 / 图片托管于又拍网.

太阳黑子活动减弱会造成全球变冷吗?

- 老男人 - cnBeta.COM
关于太阳活动有可能停止几十年的消息引发了新的“小冰河时期”的讨论,甚至有人认为这会遏止全球变暖. 上一次长时期的太阳活动间歇对地球变冷的影响“可能仅仅是十分之几摄氏度”,宾州州立大学的气候学家迈克尔・曼说,“如果考虑到气候变化背后的驱动性因素,那就如雷达显示屏幕上的小波动(一样微不足道).

电脑改变人类大脑:上网时间多大脑灰质减少

- 老男人 - cnBeta.COM
有了电脑,你几乎可以足不出户,做好购物、存钱、交水电费、买飞机票等生活琐事,享受到影视、音乐、游戏等各种娱乐,甚至能够将会谈、炒股等工作转移至这方寸之间. 但与此同时,人们的身体却在这种快乐中经历着苦痛. 据了解,今年10月,韩国议会将通过法律,要求网络游戏公司必须禁止16岁以下的孩子在午夜 到清晨六点之间玩游戏,以“挽救这些青少年的大脑”.

盘点被人类送上太空的十大怪异物品

- 老男人 - cnBeta.COM
据美国《时代》杂志8月8日报道,8月5日美国宇航局发射了木星探测器“朱诺”(Juno),这个探测器将在木星轨道上运行一年,对木星大气进行分析. 在这个探测器上还有三位特殊的“乘客”――三个乐高拼装玩具塑像. 借此机会,《时代》盘点了人类在探索宇宙的过程中送上太空的十大怪异物品:.

3D 电影损伤大脑和眼睛

- Sam Shizun GE - 煎蛋
通过24个自愿者的亲身体验,美国加州大学柏克莱分校发现,3D 电影不仅对眼睛甚至对大脑也有损伤. 这种现象在专业术语叫做“vergence-accomodation”,这会让眼睛不断的调整屏幕与人体的距离,造成视觉疲劳、身体不适、和头疼. Banks 总结起来一句话:3D 电影造成了我们眼睛紊乱,分不清人体与电影荧幕的真实距离.

科学家最新研究“窥视”宇宙大爆炸之前的情景

- MC Geek - cnBeta.COM
通常来讲,当某人问及宇宙大爆炸之前所发生的状况并不会被认为是一项科学问题. 依据宇宙大爆炸理论,在137亿年前时间并不存在. 但目前,英国牛津大学物 理学家罗杰•彭罗斯和亚美尼亚耶烈万物理学会的瓦赫•古萨德杨(Vahe Gurzadyan)在宇宙微波背景辐射(CMB)中发现一种效应,使他们能够“窥视”到宇宙大爆炸之前的状况.