一项新研究显示，2002至2010年间，人类活动使全球淡水水体中的磷污染达到了威胁生态系统的水平。
研究估算，在此期间，磷过饱和的淡水流域覆盖了全球近40%的可居住土地，并养活了几乎全球90%的人口。
磷虽是植物生长所必需的元素，也是许多生物体内的关键微量元素，但河流流域中磷含量过高，会使河流所汇入的淡水海湾和湖泊中藻类大量繁殖。藻类最终分解时会消耗大量氧气，形成所谓的死亡区，窒息海洋生物。
墨西哥湾中有一片面积相当于新泽西州的死亡区。
据估计，每年约有162万美吨由人类产生的磷进入淡水，相当于约13,000头蓝鲸或62艘泰坦尼克号的重量。
最大的污染源
据《水资源研究》（Water Resources Research）报道，研究人员发现，生活部门产生了54%的磷，其中大部分来自含有人类排泄物、洗涤剂和其他清洁用品的未经处理污水。农业来源（主要是提高作物产量的矿物肥料和粪肥，这些物质可能被侵蚀或径流进入河流流域）贡献了38%。工业来源占其余的8%。
“这既是健康问题，也是生态系统问题，”合著者、内布拉斯加大学“粮食用水全球研究所”博士后研究员梅斯芬·梅科嫩（Mesfin Mekonnen）说。“弄清楚人类向淡水系统排放了多少（磷），以及磷来自何处，将有助于解决这一问题。
“从地图上看，有些地区需要我们密切关注。这些地区必须考虑如何在污染变得过于严重并开始造成问题之前加以控制。”
这些地图显示，全球磷污染的52%源自亚洲，19%来自欧洲，12%来自拉丁美洲。北美和非洲各自约占7%。中国是排放磷最多的国家，占全球总量的30%。印度和美国分别紧随其后，占8%和7%。
衡量影响
为更好地评估估算的磷污染如何影响淡水生态系统，梅科嫩与特温特大学的阿尔延·霍克斯特拉（Arjen Hoekstra）计算了有效稀释磷所需的淡水量。
研究人员随后将这一数值除以河流流域内的总径流量，从而得出一个标准化指标，用以衡量全球淡水生态系统中的磷污染状况。结果小于1表示河流流域的水量足以稀释磷并消除其生态影响，而商值大于1则表明该流域所承受的磷超过了其自身的消纳能力。
按此指标，中亚的咸海流域在2002至2010年间承受的污染最为严重，所接收的磷是其阈值的84倍。一些全球最干旱、磷含量最低的地区，如澳大利亚和非洲的沙漠，其磷水平仍比其流域所能容纳的水平高出10倍以上。
在所研究的20个河流流域中，仅有三个流域的水量足以稀释2002至2010年间人类活动所增加的磷。
水处理的重要性
梅科嫩表示，发展中国家的磷污染往往源于水处理基础设施的缺乏。与以往研究不同，研究人员尝试考虑三种水处理水平，其中只有最高水平能持续去除磷。
“在大多数发展中国家，并不存在水处理，”梅科嫩说。“而即使有水处理，它们也不关注营养物质（如磷），因为去除这些物质成本非常高。”
研究人员还估算了在施肥、灌溉和收获126种不同作物的过程中，添加到土壤中和从土壤中移除的磷量。据估算，谷类作物占磷添加量的31%，其次是水果、蔬菜和油料作物，每类各占15%。
2002至2010年间，农田的磷污染增加了27%，主要原因是种植者施用了更多矿物肥料。
然而，梅科嫩提醒不要将全球磷污染上升归咎于某一个行业。
“这不应成为一场相互指责的活动，”他说。“但这表明存在一个问题，我们必须集中精力加以解决。”
