基于化肥對環境的污染問題探索研究
摘 要: 在農業生產中,過量和不科學地施用化肥,會使大量肥料流入環境中,對土壤、大氣、水質造成危害,同時化肥中含有的有害物質還會在植物中形成積累,威脅人類的生存與健康。針對這些,本文從當前農業環境污染的基本現狀施肥對農業環境造成污染的主要原因等方面針對化肥對環境的污染進行了分析研究,旨在控制和減少施肥對環境的污染,提高肥料利用率,減少肥料浪費,保持農村生態環境,保證農產品質量安全,實現農業可持續發展。
關鍵詞:化肥;環境;危害;防治
前言
化學肥料的使用,是農業現代化的重要標志之一,但隨之而發生的環境問題,也為世界許多科學家所重視。對世界農業來說,禁止使用化肥是不可能的,問題在于如何認識它,掌握它,揚長避短,充分發揮其增產增效的作用,控制其污染環境危害人類的一面。因此,科學施肥顯得更為重要,這也是廣大土壤農化工作者.環境科學工作者共同的任務。
一.化肥對環境的污染
1.化肥對大氣的污染
一是化肥對大氣的污染是因化肥本身易分解揮發及施用方法不合理造成的氣態損失。常用的氮肥如尿素.硫酸銨.氯化銨和硫酸氫銨等銨態氮肥,在施用于農田的過程中,會發生氨的氣態損失;施用后直接從土壤表面揮發成氨氣.氮氧化物氣體進入大氣中;很大一部分有機.無機氮形態的硝酸鹽進入土壤后,在土壤微生物反硝化細菌的作用下被還原為亞硝酸鹽,同時轉化成二氧化氮進入大氣。此外,化肥在貯運過程中的分解和風蝕也會造成污染物進入大氣。氨肥分解產生揮發的氨氣是一種刺激性氣體,會嚴重刺激人體的眼.鼻.喉及上呼吸道黏膜,可導致氣管.支氣管發生病變,使人體健康受到嚴重傷害。高濃度的氨也影響作物的正常生長。
二是破壞大氣臭氧層。氮肥施入土中后,有一部分可能經過反硝化作用,形成了氮氣和氧化亞氮,從土壤中逸散出來,進入大氣。氧化亞氮到達臭氧層后,與臭氧發生作用,生成一氧化氮,使臭氧減少。由于臭氧層遭受破壞而不能阻止紫外線透過大氣層,強烈的紫外線照射對生物有極大的危害,如使人類皮膚癌患者增多等。
2.化肥對土壤的污染
一是增加土壤重金屬和有毒元素 。重金屬是化肥對土壤產生污染的主要污染物質,進入土壤后不僅不能被微生物降解,而且可以通過食物鏈不斷在生物體內富集,甚至可以轉化為毒性更大的甲基化合物,最終在人體內積累危害人體健康。土壤環境一旦遭受重金屬污染就難以徹底消除。產生污染的重金屬主要有 Zn.Ni.Cu.Co 和 Cr。從化肥的原料開采到加工生產,總是給化肥帶進一些重金屬元素或有毒物質,其中以磷肥為主,我國目前施用的化肥中,磷肥約占 20%,磷肥的生產原料為磷礦石,它含有大量有害元素 F和 As,同時磷礦石加工過程還會帶進其他重金屬,如 Cd.Hg.As.F,特別是 Cd。另外,利用廢酸生產的磷肥中還會帶有三氯乙醛,對作物會造成毒害。所以對用重金屬含量高的磷礦石制造的磷肥要慎重使用,以免導致重金屬在土壤中的積累。
二是導致營養失調,造成土壤硝酸鹽累積 。目前我國施用的化肥以氮肥為主,而磷肥.鉀肥和復合肥較少,長期這樣施用會造成土壤營養失調,加劇土壤 P.K 的耗竭,導致硝態氮累積。硝酸根本身無毒,但若未被作物充分同化可使其含量迅速增加,攝入人體后被微生物還原為亞硝酸根,使血液的載氧能力下降,誘發高鐵血紅蛋白血癥,嚴重時可使人窒息死亡。同時,硝酸根還可以在體內轉變成強致癌物質亞硝胺,誘發各種消化系統癌變,危害人體健康。
三是促進土壤酸化。長期施用化肥還會加速土壤酸化 。這一方面與氮肥在土壤中的硝化作用產生硝酸鹽過程相關,當氨態氮肥和許多有機氮肥轉變成硝酸鹽時,釋放出H+,導致土壤酸化;另一方面,一些生理酸性肥料,比如磷酸鈣.硫酸銨.氯化銨在植物吸收肥料中的養分離子后土壤中 H+,增多,許多耕地土壤的酸化與生理性肥料長期施用有關。同時,長期施用 KCl 因作物選擇吸收所造成的生理酸性的影響,能使緩沖性小的中性土壤逐漸變酸。同樣酸性土壤施用KCl 后,K+會將土壤膠體上的 H+.Al3+交換下來,致使土壤溶液中 H+.Al3+濃度迅速升高。此外,氮肥在通氣不良的條件下,可進行反硝化作用,以氨氣.氮氣的形式進入大氣,大氣中的氨氣.氮氣可經過氧化與水解作用轉化成硝酸,降落到土壤中引起土壤酸化。化肥施用促進土壤酸化現象在酸性土壤中最為嚴重。土壤酸化后可加速 Ca.Mg 從耕作層淋溶,從而降低鹽基飽和度和土壤肥力。
四是降低土壤微生物活性 。土壤微生物是個體小而能量大的活體,它們既是土壤有機質轉化的執行者,又是植物營養元素的活性庫,具有轉化有機質.分解礦物和降解有毒物質的作用。施用不同的肥料對微生物的活性有很大影響,我國施用的化肥中以氮肥為主,而磷肥.鉀肥和有機肥的施用量低,這會降低土壤微生物的數量和活性。
3.化肥對水體的污染
一是對地表水的污染 。農業生產中使用的氮肥 .磷肥 ,會隨農田排水進人河流湖泊,水田中施用化肥會隨排水直接進入水源;旱田施用過多的氮肥.磷肥,會隨人為灌溉和自
然界暴雨沖刷造成地表徑流進入水體,使地表水中營養物質逐漸增多,造成水體富營養化,水生植物及藻類大量繁殖,消耗大量的氧,致使水體中溶解氧下降,水質惡化,生物生存受到影響,嚴重時可導致魚類死亡,形成的厭氧性環境使好氧性生物逐漸減少甚至消失,厭氧性生物大量增加,改變水體生物種群,從而破壞了水環境,影響人類的生產生活。
二是化肥對地下水的污染 。主要是化肥施用于農田后 ,發生解離形成陽離子和陰離子,一般生成的陰離子為硝酸鹽.亞硝酸鹽.磷酸鹽等,這些陰離子因受帶負電荷的土壤膠體和腐殖質的排斥作用而易向下淋失;隨著灌溉和自然降雨,這些陰離子隨淋失而進入地下水,導致地下水中硝酸鹽.亞硝酸鹽及磷酸鹽含量增高。硝氮.亞硝氮的含量是反映地下水水質的一個重要指標,其含量過高則會對人畜直接造成危害,使人類發生病變,嚴重影響身體健康。
二.如何防治策略分析
1.強化環保意識,加強土壤肥料的監測管理目前,大多數人還沒有意識到化肥對環境和人體健康造成的潛在危險。因此,應加強教育,提高群眾的環保意識,使人們充分意識到化肥污染的嚴重性,調動廣大公民參與防治土壤化肥污染的積極性。注重管理,嚴格化肥中污染物質的監測檢查
,防止化肥帶入土壤過量的有害物質。制定有關有害物質的允許量標準,用法律法規來防治化肥污染。
2.增施有機肥
有機肥是我國傳統的農家肥,包括秸稈.動物糞便.綠肥等。施用有機肥能夠增加土壤有機質.土壤微生物,改善土壤結構,提高土壤的吸收容量,增加土壤膠體對重金屬等有毒物質的吸附能力。各地可根據實際情況推廣豆科綠肥,比如實行引草入田.草田輪作.糧草經濟作物帶狀間作和根茬肥田等形式種植。
3.推廣配方施肥技術
配方施肥技術是綜合運用現代化農業科技成果,根據作物需肥規律.土壤供肥性能與肥料效應,在以有機肥為主的條件下,產前提出施用各種肥料的適宜用量和比例及相應的施肥方法。推廣配方施肥技術可以確定施肥量.施肥種類.施肥時期,有利于土壤養分的平衡供應,減少化肥的浪費,避免對土壤環境造成污染。
4.施用硝化抑制劑
硝化抑制劑又稱氮肥增效劑,能夠抑制土壤中銨態氮轉化成亞硝態氮和硝態氮,提高化肥的肥效和減少土壤污染。由于硝化細菌的活性受到抑制,銨態氮的硝化變緩,使氮素較常時間以銨的形式存在,減少了對土壤的污染。
5.改進施肥方法
氮肥深施,主要是指銨態氮肥和尿素肥料。據農業部統計,在保持作物相同產量的情況下,深施節肥的效果顯著:氮銨深施可提高利用率 31%~32%,尿素可提高 5.0%~12.7%,硫銨可提高 18.9%~22.5%。磷肥按照旱重水輕的原則集中施用,可以提高磷肥的利用率,減少對土壤的污染。此外,對于施肥造成的土壤重金屬污染,可采取施用石灰.增施有機肥.調節土壤氧化還原電位等方法降低植物對重金屬元素的吸收和積累,還可以采用翻耕.客土深翻和換土等方法減少土壤重金屬和有害元素。
三.結語
警惕和解決化肥污染要在全社會的共同努力才能奏效。農民.化肥生產企業.農科人員和各級政府都應責無旁貸,主動擔起責任,把化肥污染降低到不影響人類生存發展的程度。
參考文獻
[1] 李海峰.土壤化肥污染的防治技術[J].河北農業科技,2006(10):12.
[2] 李培香.農業環境污染防治技術[M].北京:中國農業出版社,2006.

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