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土壤化肥污染

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发布日期:2019-04-16 浏览次数:7
核心提示:土壤化肥污染是指农业生产过程中过量施用各种化肥对土壤环境造成的污染,土壤化肥污染会破坏土壤结构,导致营养失衡、土质变坏。文中主要介绍了土壤化肥污染的释义、化肥对土壤的污染、防治措施等内容。

农田大量施用化肥,长此以往化肥进入土壤,造成土壤污染,影响土壤生态环境。土壤化肥污染是指农业生产过程中过量施用氮肥、磷肥、钾肥等化肥而对土壤造成的污染。化肥污染会造成土壤物理性质的恶化,导致土壤肥力下降,土壤板结,还可使食品、饲料和饮用水中有毒成分增加,对人畜健康造成潜在危害。

释义

土壤化肥污染是不恰当的使用化肥,导致土壤结构破坏,营养平衡失调,造成土壤物理化学性质恶化,土质变坏的现象。长期大量施用化肥的土地,有机质的损耗没有得到很好的补偿,相反土壤中的氮、磷、钾等失调,造成新的危害,增产效果越来就低。

化肥对土壤的污染

(1)增加土壤重金属

化肥的生产从原料开采到加工,都会给产品带进一些重金属元素或有毒元素。例如,磷肥的原料为磷矿,除了矿石中含有的主要有害元素氟和砷外,加工过程还带进其他重金属元素,特别是镉,所以许多磷肥中含有毒元素,主要是镉、汞、砷、锌。据中国农业科学院土壤肥料研究所张夫道的调查研究,我国各地使用的磷肥中含有多种重金属,从含量来看目前尚不至于构成危害,但其潜在危险不容忽视。

(2)促进土壤酸化

从20世纪70年代起,工业国家已经发现了氮肥使用量与土壤pH变化有密切关系。过量使用氮肥会造成土壤酸化。农业生产上常用的(NH4)2SO4和NH4CI本身就是酸性肥料;在植物利用过程中还会产生生理酸性;在土壤通气良好时,铵态氮在微生物作用下转化为硝酸,所有这些都会引起土壤酸化。土壤酸化在南方中性与酸性土壤上造成的危害更为严重,它使有机质矿质化加快,导致土壤结构破坏,活性态AI、Mg的含量增加,从而引起盐基的淋溶,土壤酸化进一步加剧。铵态氮肥在一定条件下可以形成NH3挥发损失,进入大气的NH3经过氧化与水解作用转变为HNO3,成为酸雨的成分之一,引起土壤与环境的酸化。监测结果显示,西欧、北美等酸雨严重的地区,酸雨组成中的HNO3可达30%,我国重庆地区也曾检测到施肥季节里大气中HNO3成分有所增加。

(3)土壤中营养成分比例失调与植物NO3-积累

我国农业生产中特别在蔬菜生产上施肥存在重氮轻磷少钾的现象,由于蔬菜的需钾量比氮素多,因此,造成土壤钾素含量的急剧下降,造成土壤中营养成分比例失调。

农业生产上偏施氮肥,一方面表现出土壤酸化的趋势;另一方面引起蔬菜中的硝酸盐含量明显增高,对人体健康带来了危害。

硝酸盐危害和农药污染不同,很少发生急性中毒事件。硝酸盐本身对人体毒害并不大,但进入人体内被细菌还原,毒性会提高几十倍,使血红蛋白丧失携氧能力,人体发生内窒息现象,大脑神经细胞供氧发生障碍,从而影响人的智力,这对婴儿影响特别严重。据报道,婴幼儿食用较多的硝酸盐食物还会发生皮肤发紫变色,4个月内婴儿危害特别严重。在畜牧业中,因牛饲料中含硝酸盐过多会导致急性中毒死亡。

硝酸盐还会诱发人体产生癌症。动物研究已证明,人体的胃内很适合合成胺化合物,如亚硝胺,亚硝胺有强烈的致癌特性,是诱发人体产生食道癌、鼻咽癌、胃癌、膀胱癌的因素。此外,亚硝酸盐还具有抗甲状腺功能,可诱发甲状腺肿,干扰维生素A的利用,造成心动过速,其潜在的危害也是不能忽视的。世界卫生组织(WHO)规定,饮水中硝酸盐最大允许浓度不应超过45 mg/L;蔬菜硝酸盐含量的限量标准为432×10-6。

(4)降低土壤微生物活性

微生物个体小,但活性高,具有转化有机质和降解有毒物质的重要作用,是土壤重要的组成成分之一。研究表明,合理施用化肥,对土壤微生物活性有促进作用,过量则反而降低其活性。这一现象可能包括酸度的变化,重金属的增加以及营养成分不协调等因素。

防治措施

(1)调整化学肥料结构

肥料结构不平衡是肥效当季利用率低的主要原因之一。我国的化肥结构为N:P2O5:K2O为1:(0.26~0.37):(0.059~0.16)。这种比例结构,可以认为是氮肥过多,也可以说是缺磷少钾。虽因作物和土壤肥力条件各异,但通过各地肥效试验,N:P2O5:K2O应在1:(0.4~0.6):(0.3~0.5)。只有提供合适的供肥结构,才能防止偏施氮肥现象。化肥的合理结构,还包含与适量的微量元素的平衡。我国土壤有区域性的微量元素缺乏症,如有3.3×107hm2缺硼,4.5×107hm2缺锌,4.5×107hm2缺钼,缺硫的面积也很大,缺微量元素也同样影响氮的吸收。

(2)普及平衡施肥技术,减少化肥用量

平衡施肥需在测土的基础上按作物需要配方,再按作物吸收的特点施肥,并不是仅靠化肥的配置结构就能奏效的。因此,它需要社会良好的技术服务,并与使用者的良好科技素质相结合才行。

(3)有机无机肥混合施用

施有机肥,不仅能改良土壤结构,提高作物的抗逆性,同时还能补充土壤的钾、磷和优质氮源,如植物可直接利用的氨基酸。

(4)科学施肥,减少化肥的损失

施肥技术不当,表现在轻视底肥,重视追肥,撒施和追肥期不当,是形成化肥损失、肥效降低的重要原因。采用深施技术是避免化肥损失的关键。据河南省测定,深施碳酸铵,氮的利用率可提高约15%。实践证明,化肥深施对减少化肥用量作用很大。

(5)合理灌溉,减少化肥流失

灌溉技术的优劣与化肥流失关系很大。我国的灌溉技术以传统的地面漫灌为主,并在向管道灌溉、滴水灌溉等节水灌溉技术过渡,其中水的利用率与化肥的流失率很相关。地面漫灌引起土壤化肥流失的量是惊人的。

(6)适当调整种植业结构,充分利用豆科作物的固氮肥源,减少化肥使用量

豆科作物固氮能力很强。据试验,一茬大豆可固氮177~351 kg/hm2。豆科绿肥与根瘤菌共生固氮更多。此外,绿肥可增加土壤有机质,能转化石灰性磷为有效磷,可活化和富集某些微量元素,对建立土壤养分库作用很大。我国现代农业丢失了谷豆轮作的传统,导致了绿肥面积减少,豆科作物种植面积减少,这种情况必须加以扭转。

土壤化肥污染的严重性是我们不得不去重视并加以控制的,长期受到化肥污染的土壤无法种植农作物,甚至直接影响到人类的健康,因此在农作是应该减少对同种化肥的大量使用,合理种植。

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