第二节 化肥污染及其

• 四是过量施磷会使作物得磷缺钼。适量施 用磷肥，会促成作物对钼的吸收，但过量 施用磷肥，却会使磷和钼失去营养平衡， 影响作物对钼的吸收，表现出“缺钼症”。 • 五是造成土壤中有害元素积累。磷肥主 要来源于磷矿石，磷矿石中含有许多杂质， 其中包括镉、铅、氟等有害元素。而且施 用磷肥会引起土壤中镉的增加，且这种镉 有效性高，易被作物吸收，给人畜造成危 害。
剩菜回锅炒更不宜健康
• 在日常生活中，常有人把剩下的饭菜一次次地加热，以 为这样就可以防止饭菜腐败。其实从医学角度分析，这种 观点并不全正确。因为有些食物的毒素仅凭加热是不能消 除的。 • 在一般情况下，通过100℃的高温加热，几分钟即可 杀灭某些细菌、病毒和寄生虫。但是对于食物中细菌释放 的化学性毒素来说，加热就无能为力了。加热不仅不能把 毒素破坏掉，有时反而会使其浓度增大。另外，在各种绿 叶蔬菜中都含有不同量的硝酸盐。硝酸盐是无毒的，但蔬 菜在采摘、运输、存放、烹饪过程中，硝酸盐会被细菌还 原成有毒的亚硝酸盐。尤其是过夜的剩菜，经过一夜的盐 渍，亚硝酸盐的含量会更高。
另外，进入大气的NOx在强烈的光照条件下形成光化学烟 雾。
NOx在大气中遇水反应生成硝酸，也是形成酸雨的一个 重要因素。
（三）蔬菜硝酸盐累积及其危害
• 过量施用化学氮肥常常导致蔬菜和牧草中 的硝酸盐，亚硝酸盐含量增加，而饮食摄 入过量的硝酸盐对人体、牲畜是有害的。
亚硝酸盐超标408倍 “生日宴”夺 走一幼童生命
2、废水 生产磷肥时的结晶液中的主要盐类氯化钠、 氯化氢、硅酸和硅氟化钠等成分随废水排 出有可能对水体造成污染。 生产氮肥、合成氨在良好的管理运作情况 下产生的废水数量相对较小。
3、废渣 磷肥、钾肥生产过程中排放出的废渣数量 较大。钾肥生产过程排放的废物主要通常 被置于特定的堆积区内，但如果放置不当， 既有可会对周围土壤造成污染，还有可能 被水淋洗、冲蚀而进入地面或地下水体而 造成水体污染。
（二）建立科学合理的施肥技术
• • • • 1、建立科学的施肥制度 2、合理配合施肥 3、利用3S技术精确施肥 3S：遥感技术（RS）、地理信息系统 （GIS）、全球定位系统（GPS）
（三）提高养分资源的利用效率
• • • • 1、化学途径 缓效氮肥 氮肥增效剂 硝化抑制剂
• 2、物理途径 • 改良肥料剂型
• 化肥对大气污染主要是氮肥分解成氨气与 反硝化过程中生成的 N2O 所造成的。氮氧 化物气体进入大气使大气质量变坏。特别 是氧化二氮气体在对流层内稳定，可上升 至同温层，在光化学作用下，与臭氧发生 双重反应： N2O + O3-->NO + O2 NO + 02-->NO2 + O2 该反应消耗臭氧，破坏臭 氧层。有人推测，到2000年时，臭氧将应 氮肥的施用而减少2%。
• 六是过量施磷肥会造成土壤理化性质恶化。 过磷酸钙含有大量的游离酸，连续大量施 用，会造成土壤酸化。钙镁磷肥含有 25%～30%的石灰，大量施用会使土壤碱 性加重和理化性质恶化。
二、化肥污染的危害
（一）水体污染及其危害 不合理的使用氮素化肥已经成为水体污染 氮素的主要来源之一，也是引发水体富营 养化问题的最直接和最主要的原因
铵离子
• 性质：是氨气和酸或水作用，和后者中H+ 结合而形成的NH4+复杂离子。由于它在许 多化学行为方面和碱金属离子有些相像， 但和碱金属不同，不存在游离的铵，只有 和负离子组合才有意义，如氢氧化铵，碳 酸氢铵等。氨也和一些盐中的金属离子组 成复杂离子，例如Ag(NH3)+2,Cu(NH3)2+4 等则称为银氨配离子或铜氨配离子。
• 从化肥污染问题，很容量让我们想到农业， 尤其粮食安全生产的潜在危机。 • 潜在危机的七大主要因素有：资源刚性约 束日益增强、农业生态环境破坏严重、耕 地质量呈现下降之势、农田水利设施相当 薄弱、气候变暖引致灾害频发、粮农结构 与整体素质下降和粮食比较效益严重偏低。
三、化肥污染的防治
• （一）加强肥料养分资源的综合管理
第二节 化肥污染及其防治
一、化肥对环境的污染
（一）化肥与化肥污染 1、化肥的概念 化学肥料的简称，用化 学工业制造、能够直接或 间接为作物提供养分，一 增加作物产量、改善农产 品品质或能改良土壤、提 高土壤肥力的一类物质。
2、化肥的种类 只含有一种可标明含量的营养元素的化肥称为单 元肥料，如氮肥、磷肥、钾肥以及次要常量元素 肥料和微量元素肥料。 含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或三种且 可标明其含量的化肥，称为复合肥料或混合肥料。 3、常用化肥 硫酸铵（硫铵）、碳酸氢铵（碳铵）、尿素、过 磷酸钙、重过磷酸钙（重钙）、氯化钾、硫酸钾
• 3、生物途径
• 1）利用生物技术和基因工程对植物进行改造，培育出抗性强，耐水 分，养分迫胁的优良品种 • 2）通过某些植物的特点对农作物进行基因改良，培育高产，固氮植 物，以减少氮肥的使用
• 其他途径
• 利用物理和生物的途径，创造良好的土壤条件 • 合理的布局，采取积极有效的水土保持措施等等。
4、化肥在农业增产中的作用 施肥不仅能提高土壤肥力，而且也是提 高作物单位面积产量的重要措施。化肥是 农业生产最基础而且是最重要的物质投入。 据联合国粮农组织(FAO)统计，化肥在对农 作物增产的总份额中约占40％～60％。中 国能以占世界7％的耕地养活了占世界22％ 的人口，可以说化肥起到举足轻重的作用。
（三）化肥施用对环境的污染
（1）氮肥肥对环境的污染 1、人们认为长期使用化学肥料，会使土壤 板结，物理、化学性质变劣，进而影响农 作物产量及品质。 土壤酸化危害 土壤酸化会导致土壤中交换态铝、锰离子 数量增加，这不仅会造成磷等植物营养离 子有效性降低，使养分离子供应失去平衡 还可能对作物产生生理危害，进而影响农 作物的产量和品质。
发酵、腐败和表面被太阳晒干的 太湖蓝藻
滇池蓝藻
松花江Βιβλιοθήκη Baidu染
滥施化肥加剧中部水体污染
（二）大气环境问题
化肥对大气污染主要是氮肥分解成氨气与反硝化过程中 生成的 N2O 所造成的。氮氧化物气体进入大气使大气质 量变坏。特别是氧化二氮气体在对流层内稳定，可上升至 同温层，在光化学作用下，与臭氧发生双重反应： N2O + O3-->NO + O2 NO + 02-->NO2 + O2 该反应消耗臭氧，破坏臭氧层。有人推测，到2000年 时，臭氧将应氮肥的施用而减少2%。
5、化肥污染 所谓化学肥料对环境的污染是指在化肥 生产、销售和使用过程中，由于管理和技 术上的原因，化肥利用率下降，进入到环 境中的部分增加，以至影响人类及其他生 物的生存条件的现象。
（二）化肥生产过程对环境的影响
1、废气 氮肥：化学氮肥生产过程中排出的废气成 分复杂，既有矿质燃料的燃烧排放的废气， 也有各个流程排出的碳氧化物、氮氧化物 等主要有NH3、NO、NO2、N2O3等。 磷肥：磷肥生产过程中排放的废气主要是 四氟化硅、SO2等。
2、氟污染 长期使用磷肥，会导致土壤中的含氟量 增高，对于某些土壤含氟较高的地区，施 用磷肥造成土壤氟污染危险性更大
• 3、放射性污染 • 磷矿石中常有铀、镭等天然放射性元素与 磷相伴而生。
过量施磷肥危害大
• 在缺磷的土壤中适量施用磷肥，对提高农作物的 产量和品质有很好的作用，有的农民朋友便误认 为磷肥施用越多越好，其实过量施用磷肥不仅无 益，而且害处很多。 • 一是施用磷肥过量，会使作物从土壤中吸收过 多的磷素营养。过多的磷素营养会促使作物呼吸 作用过于旺盛，消耗的干物质大于积累的干物质， 造成繁殖器官提前发育，引起作物过早成熟，籽 粒小，产量低。 •
磷肥对环境的污染
• 1、重金属污染 • 从蔬菜中的重金属污染情况可以看出，镉 是污染最严重危害最大的一个元素，造成 这种危害的原因之一是肥料。很多研究显 示，磷肥中含有多种痕量元素，其中一些 为有害元素。镉是情况较为严重的一种元 素。
•
表1. 沉积岩磷矿石中磷和镉的含量 国家（地区） 磷含量（%） 镉含量 (mgCd/kg rock) 镉含量（mg Cd/kg P） 摩洛哥 15.9 35 220 多哥 15.7 55 350 约旦 14.6 5 34 美国（德克萨斯） 14.4 40 278 美国（佛罗里达） 14.4 8 56 以色列 14.2 20 140 叙利亚 13.9 6 43 突尼斯 13.2 50 380
• 1）提倡使用液态和复合肥是提高肥料利用率的有效途径 2）氮肥深施或施肥后控制水灌溉可以使肥料集中分布在某一深度土 层，以减少表层土壤或水田地表水层中氮的肥的浓度能有效的减少氮 肥的硝化和反硝化速率减少N2O的排放 3）采取分次施肥等措施能促进作物对氮肥的吸收，提高氮肥利用率， 因此也能减少硝化，反硝化损失和N2O排放量
引起酸化的因素
施用化肥是否引起土壤酸化及酸化程度主要取决于使用肥 料的品种、数量、降水、或灌溉水量等因素。此外施用化 肥引起土壤酸化的程度还与土壤本身的缓冲能力有关。 肥料中的阳离子作为有效成分被植物吸收以后，其阴离子 硫酸根和氯根被留在了土壤中而导致土壤酸化。 目前，施用的氮肥以土壤中能够很快转化为铵态氮的酰胺 类肥料和氨态氮肥料为主；施用后土壤中铵离子浓度高， 而容易将土壤胶体上吸附态盐基离子置换下来，此时如果 遇有过量的降水或灌溉就会将这些被置换下来的盐基离子 的淋失而导致土壤酸化。
• 11月6日晚，广汉市新丰镇灵泉村3组 的林光全在家举办60岁生日晚宴，共有60 多人参加。晚宴于当晚6时30分开始，至晚 上7时20分结束。晚餐结束后，家住广汉市 三水镇、43岁的肖德菊及3岁的侄孙吴雨乐 回家后出现吐泻、头痛等症状，立即被家 人送到三水镇卫生院就医，后转至广汉市 人民医院急诊科抢救，吴雨乐经抢救无效 于当晚8时20分死亡。当晚10时后，陆续有 13人出现中毒症状，被送到医院就诊。
氨肥对植物的影响
• 主要体现在过量或不适当的施用氮肥对植 物的消极影响，是植物体内硝酸盐和亚硝 酸盐大量积累，市农产品品质下降。人和 牲畜过量食用了硝酸盐和亚硝酸盐含量高 的植物后，则可能引发中毒等危害。
硝酸盐淋失与水体污染
• 淋失是一种自然过程,它引起土壤中中营养 元素的大量损失。 • ？？
对大气的污染
• 二是诱发土壤缺锌。过量施用磷酸钙后，会使土 壤里的锌与过量的磷作用，产生磷酸锌沉淀，作 物无法吸收，使作物出现明显缺锌症状；过量施 用钙镁磷肥等碱性磷肥后，会使土壤碱化，使锌 的有效性降低，影响作物对锌的吸收。 • 三是过量施磷会使作物得磷失硅，特别是对喜硅 的禾本科作物的影响更大。如喜硅作物水稻，若 不能从土壤中吸收到较多的硅元素就会发生茎秆 纤细、倒伏及抗病能力差等缺硅症状。