农药:生态安全的潜在威胁
以农业用途为主的农药及杀虫剂的密集使用造成了污染物及残留物在食物、环境中的扩散及长时间存留。杀虫剂的使用对自然产生了严重的负面影响,因而也让维持着自然平衡的生态系统处于危险之中。人们生产、使用农药的目的是为了提高粮食产量,以满足因世界人口暴涨而不断增长的粮食需求,而现在,农药的广泛使用已被证实为一个潜在的威胁。杀虫剂污染了饮用水、食品、空气以及人们所居住的环境。
与自然和谐并存的状态,即“生存的状态”,它保证了人类及地球上其他物种的持续生存,但现在却受到了威胁。对于环境恶化,很多方面都更有了重要责任:共同组成全世界各处以及全世界整体生态系统的气候与栖息地。农药是自然界的人为介入之一,农药的过度使用造成了严重的失衡,威胁着生态的平衡以及我们与自然的和谐共存。记者试图通过了解农药对环境和人体健康所造成的危害来向读者们介绍杀虫剂和农药的负面影响。
据生物历史学家们称,人类对农药的使用远早于一个半世纪之前的工业革命。但是,对农药的大量、有规划、系统性的使用则是在上世纪50年代开始的。众所周知,农药大多数使用在农产品生长的水和土壤中。杀虫剂,则在农业种植和家庭中都有使用,人们用它来除掉有害物种,如蚂蚁、蜥蜴和蟑螂等,而且政府不仅支持对这类化学品的使用,还专门在城市内使用烟熏和喷剂来除掉上述有害物种。你也许还记得,政府卫生部门来到社区用烟熏和喷剂来杀死蜥蜴、蚂蚁、蟑螂以及各类虫子的例子。
记者对首次接触农药和杀虫剂有着深刻的印象。还记得年幼时,卫生部门的队伍经常来到家里在每个墙壁、每个角落里使用喷剂。由于当时年纪还小,并不明白这样做的目的,只是听家人讲这样做能杀死那些蚂蚁和昆虫,让人在晚上能安心睡眠。当卫生部门的小队来喷洒化学药剂后的两小时内,人不能进入屋子里,现在明白是因为呼吸室内喷洒杀虫剂的空气对身体不好。后来记者还见过在农田里使用杀虫剂,这些喷剂对农作物有利,能让它们提高亩产量和经济效益。科研工作者们已经证实农药的残留物可以影响食物、水源、环境,甚至未直接受到农药喷洒的动物。科研工作者们和学者们一致认为有关农药影响的数据仍较为零散,而目前最大的挑战则是将零散混乱的研究与在多个层面愈发复杂的生态系统联系起来。
目前科学的发展已经探明化学药剂对人们的身体、食品、经济、环境以及生态系统所带来的影响。从历史角度来讲,人类到达某地后会给当地的生态系统的生态秩序带来人类的影响或足迹。人类对土地进行清理以清除野生作物,并种植为人类广泛食用的农作物,而这样做则会产生更大范围的影响,如减少当地物种的食物来源,进而对当地的生物多样性造成负面影响。并且以增加农作物产量为目的使用农药和杀虫剂已经对当地的生态平衡造成了干扰,将人类的影响成倍地增加。你也许听说过这些名字:DDT、DDE、三嗪类农药、有机磷农药、氨基甲酸盐、尼古丁类杀虫剂。这些农药都曾被广泛地使用,而其中有些已被证实对人体健康和环境存在有害影响,并被全世界大多数国家禁用,这些影响在其使用伊始并不被人们所知晓甚至完全忽略。每种农药或者是一类农药都对人体存在副作用或是对环境有负面影响。这些农药也因此被各国政府弃用或禁用。一些发达国家,如美国、英国、法国、德国、瑞士、丹麦及其他欧盟国家都有专门的政府机构来控制并监督这些农药及其他禁用化学药剂在其国内的使用。当这些机构的努力以及公众对于农药对人体及环境造成的危害有了一定认知后,农药的使用有了显著减少,甚至在一些区域减少了约99%,其对环境和生态的影响也降到了最低。但在世界的其他区域,尤其是第三世界的发展中国家,由于法律执行的缺失和公众对农药对作物和环境有害影响的认知缺乏,控制这些已被禁用的农药和化学品的有效机制严重匮乏。
农药和空气污染
农药的使用对空气污染有着极大的直接和间接作用。农药和杀虫剂的使用方法多样,从手动对农作物进行喷洒到空中对农作物喷洒,甚至包括城市区域对蚊虫的控制。科研工作者们已经证实这些杀虫剂能够随风飘至其他区域。在天气炎热时,喷洒的农药会被蒸发变得更为不稳定,飘至其他区域不仅会通过污染空气对当地的野生物种和人群产生危害,甚至会进入大气的对流层,形成对流层臭氧。科学家们认为,至少有6%的对流层臭氧是农药的使用造成的,这不仅恶化了环境,也对地球上人类的健康产生了诸多问题。空气污染和农药喷洒区域的空气呼吸安全隐患是农药大国亟待解决的严重问题之一。农药的喷洒也对人体造成了很多健康问题:从单一的呼吸困难到肺癌和心脏疾病。
各处水源受到污染,土地质量下降
因农药的使用而造成的水污染是全世界最大的污染问题之一。研究显示,农药可以随着水流被转移到从未使用过农药的地区,从而在这些地区产生农药的残留。美国地质勘探局的一项研究显示,在其取样的井水中,90%的样本被查出含有农药残留。农药残留也出现在雨水、河水及地下水中。欧洲地区的类似研究同样显示,大多数国家的饮用水中农药的残留已超过了允许的安全水平。农药残留进入水资源有四种主要方式:1.在喷洒的区域外漂流;2.通过土壤进行渗透;3.随着流水进入蓄水池;4.由于疏忽意外溢出。农药在水中的可溶性和水源间的距离以及天气同样影响着其对水资源污染的程度。发达国家往往拥有自己的环境保护机构来制定标准,以规定水资源污染的上限。尽管第三世界发展中国家同样有类似的机构和部门,但是其松散、执行效率低下的管理机制往往会使违规者逍遥法外。
农药所造成的水污染会造成多方面的健康和环境危害,因为被污染的水源往往会用于多种用途,如农业灌溉、清洁以及饮用,而污染所造成的影响也是多维度的:从对人体健康的直接危害,到毒害食物生产以及通过影响该生态系统的食物链,而影响该生态系统的特定生命体,进而引发该地区内的生态失衡。水污染还会通过杀死会毒害河流中被人们作为食品捕捞的物种而影响河流中的生命。但这还不是农药污染所造成的唯一影响,农药还会造成某些物种基因、躯体以及行为上的改变,使其更容易被猎食者捕获,进而加快该物种在栖息地中的灭绝速度。其中一个已被人们发现的例子便是蟾蜍,科研人员发现蟾蜍的卵巢在暴露在农药残留物中后会变薄,并因此使得其繁殖周期受到影响,同时还会造成行为改变:躲避猎食者的反应速度会变慢,更容易被捕食。
农药中有很多化学药剂会对土壤产生持续的污染。高剂量使用化肥、农药及其他能对土壤生物多样性产生危害的化学品会对土壤保持产生不利影响。诸多科学家已经证实不适用化学药剂的土壤质量更高,而且也更为肥沃。土壤的退化和吸附作用是决定土壤质量的两大重要因素,同时它们在协助土壤内部运输方面也极为重要。农药的颗粒,视其化学类型和本质的不同,会对土壤内的运输过程产生影响,并因而最终通过阻碍土壤中的分解腐烂过程对土壤质量产生负面的影响。
农药对人体健康产生危害
农药对人体产生的危害种类多样。人类会以多种方式暴露在农药中:通过食用食品从口腔直接吸入含有农药颗粒的空气,饮用或使用被农药污染的水,而农民则会在使用农药的过程中直接接触农药。热带地区由政府部门进行的飞机农药喷洒甚至加剧了国家与社区之间的矛盾,有数以千计的人受到了飞机喷洒农药的侵染,其中包括儿童、孕妇、老人和青年人。暴露在农药中的方式很多,受到农药污染的方式也很多,主要是其对人体健康的影响,但是农药也开始造成了经济和生物多样性的损失。
据美国的政府组织评估,农药使用的负面效应平均每年会对美国的农民产生价值约两亿美元的经济损失。农药残留造成的健康危害不仅数量巨大,而且种类繁多,上文中也有提到,农药对人产生的健康问题包括单一的呼吸道疾病以及肺癌和心脏病,治疗费用也对家庭产生了额外的经济负担。发达国家的人们以及开始选择购买使用少量或不使用农药的农产品,全世界范围内的人们对农药的危害都产生了担忧。
农药的使用造成作物产量下降,同时减少动物的食物来源
世界上一些国家在受到农药造成的严重负面影响后,已经开始制定计划,以修复生物多样性。农药的使用会使得作物变得有毒,尤其是在作物刚被施用农药并被附近区域的动物食用时。摄入有毒的作物会造成动物的死亡,甚至是从栖息地中完全灭绝。农药喷洒区域的非目标物种也是农药使用的受害者。农药所杀死的非目标物种是生态系统中很多其他动物的食物来源,所以农药的使用在杀害了这些非目标物种的同时,也意外造成了依赖这些物种生存者的灭绝。农药的残留从食物链的底层传递到顶层,再从顶层传递到底层。对第三级别生物无害的农药残留可能会对其在食物链中的上一级或下一级生物极为有害,农药在食物链中的传递转移也最终将造成某些生态系统的彻底失衡。食物链的这种解释同时也证明食物链的敏感性,即便是对任一级别的微小扰动也会对整条食物链造成灾难性的后果,并可能扰乱当地的生态平衡。
对植物而言情况更为糟糕,因为农药会在喷洒区域杀死生态系统内的非目标物种,也会杀死植物在结果和繁殖过程中赖以生存的生物。一个例子便是农药会杀死分别对植物授粉以及土壤肥沃性极为关键的蜜蜂和蚂蚁。随着蜜蜂数量的减少甚至在灭绝,授粉过程会变得极为缓慢甚至停止,造成作物减产、植物无法结出果实。据美国农业部和美国渔猎局估计,美国的农民平均每年仅因传粉蜜蜂数量的减少就会造成两亿美元的经济损失。农药在作物的开花期进行喷洒,会造成蜜蜂及其他传粉物种大规模死亡的灾难性后果,进而使得蜂群崩溃,只剩下极少数量的传粉昆虫进行传粉。从另一方面讲,农药也会对植物的生长造成直接的负面效应,如根毛发育不良,黄芽,以及茎生长减缓等等。
全世界范围内数百万的鸟类死亡,鱼类的食物来源匮乏
据澳大利亚广播电视台ABC的报道,在今年三月份,澳大利亚南威尔士州地区有700只本地鸟因农药的使用而死亡。该报道进一步称,因农药的广泛使用,其所造成的动物死亡在这一区域极为常见。在整整一年之前的2013年三月,一个叫做“美国鸟类保护”的组织发表报告,就美国地区广泛使用的一种杀虫剂及其对鸟类的影响进行研究,该报告称:
“一颗包裹着新尼古丁类杀虫剂的玉米粒足以杀死一只鸣鸟,”鲍尔默称。“即便是很小的一粒小麦或葵花籽在加入最老的新尼古丁类杀虫剂——吡虫啉之后也能毒死一只鸟。即便是每天只食用十分之一粒喷洒了新尼古丁类杀虫剂的玉米种,也足以在产蛋季节影响鸟类的繁殖。”
据美国渔猎局估计,在美国平均每年有7,200万只鸟因杀虫剂的使用而死亡。因DDE而造成的蛋壳变薄造成了鸟类种群在欧洲和北美地区的数量急剧减少。鸟类和其他地面及水下物种一样在生态系统中扮演了重要角色,而许多鸟类物种也因为人类所喂给它们的农药而面临灭绝。
渔业和水产资源(鱼塘、湖、河流、溪流和海洋)是人类共同分享的重要自然资源,并向我们提供了商业、娱乐和社会等多方面的效益。农药和杀虫剂也同样被使用在水产资源中。土壤中的农药也会因管理不善等原因随着水流进入河流中,对海洋生命造成威胁。在一些极端的情况下,农药会杀死鱼塘、河流中的所有鱼类。一直以来农药的使用被广泛认为是有益的,而且其使用的范围也遍布全球,但是益处现已被其所造成的负面影响蒙上阴影。
水产资源是受农药毒害最严重的,科研人员已经证实杀虫剂对水生动植物的影响远大于普通的农药和除草剂。除草剂主要用途为除掉野草,以帮助湖泊和海滨区域商业作物的生长,但是这些除草剂、农药和杀虫剂已被证实对水生动植物在多方面有着致命毒害。这些药剂会杀害非目标野草和物种,最终使得鱼类所食物种的短缺。在大多数情况下,食物短缺会让鱼类在海洋中迁徙以寻觅食物,这也让它们暴露在捕食者的捕食范围内。此外,化学药剂的使用也会直接污染水资源和渔产品,造成食品有毒化。
总的来说,农药所面临的挑战之一是目标害虫对农药产生了抗药性,使得农药的效率大大下降,而非目标物种仍继续遭受农药的危害。使用农药的主要缺点可以归结为:对生态系统的生物多样性造成威胁、森林退化、荒漠化、土壤退化、破坏珊瑚礁、污染新鲜水资源、栖息地破坏、全新物种灭绝、全球变暖及气候变化的加剧、土地退化和酸化以及臭氧的消耗。这些负面影响及很多因使用农药而产生的影响,使得全世界范围内大多数人口居住的本就已经恶劣的生存环境进一步恶化。
农药的替代品:目前仅处于初始阶段,但充满希望
如今,人们已经开始寻找农药的替代品。世界各地的实验室已经研发出有机的替代品,但是它们都仍处于早期及试验阶段。中国的一些企业已经开始尝试引进有机农药,并设立了大片的试验田,但是若要让全世界各国政府接收此类产品,仍然需要时间。在小规模的种植中,手动拔草、加热、将野草用薄膜覆盖、放置陷阱、移除害虫繁育区、保持种植健康作物的健康土壤、种植有抗虫力的作物、种植具有更强自然抗虫力的本土作物以及支持生物控制方法,如引进本地鸟类和捕食者等方法已被农民们广泛使用。这些行动的已经获得了良好的结果,公众已经开始选择购买无农药残留的食品,这样不仅能保证他们的健康,并免去了因健康问题而产生的治疗费用。同时这样做也保证了食物的质量,使农作物免受化学药剂和疾病的困扰,保证了人们,尤其是妇女儿童及老人们的健康以及免疫力。
使用农药的主要缺点可以归结为:对生态系统的生物多样性造成威胁、森林退化、荒漠化、土壤退化、破坏珊瑚礁、污染新鲜水资源、栖息地破坏、全新世物种灭绝、全球变暖及气候变化的加剧、土地退化和酸化以及臭氧的消耗。这些负面影响及很多因使用农药而产生的影响恶化了全世界范围内大多数人口本就已经恶劣的生存标准。