化肥污染现状、危害及防治措施和对策

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化肥污染现状、危害及防治措施和对策

[摘要]化肥的出现给农业带来了很大的好处,但是由于不合理利用和过量使用化肥造成了严重的污染,并且给人类的健康带来了严重的危害,现而今化肥污染的问题越来越受到重视,本文介绍了我国化肥污染的现状,分析了化肥污染带来的危害,并提出了有效的防治措施和对策。

[关键词]化肥污染;现状;危害;防治

随着人口的增多,人类对粮食的需求越来越大,为了提高产量,化肥的使用量越来越高,从而导致了土壤,大气和水体等方面的污染,并破坏了生态系统的平衡。

1.我国化肥的使用现状

有调查表明,我国的化肥年使用量达到4214万吨,占世界的35%,平均施用水平为368 kg/hm2,大大超出发达国家为防止化肥对土壤和水体造成危害所设置的225 kg/hm2的安全上限,位居世界第一,并且在化肥施用中还存在各种肥料之间的结构不合理的现象,化肥利用率极低,氮肥平均利用率只有30%一40%、磷肥只有10%一20%、钾肥只有35%一50%,可见我国每年有2500一2800万t 的肥料养分流失[1]。这不仅造成经济损失,同时流失的肥料会进入到大气、地表水和地下水,着对人体及生态环境造成了很大的伤害。

2.化肥污染的危害

2.1.化肥污染对土壤的危害

化肥对土壤的污染有隐蔽性的特点,土壤质量的下降是一个累积的过程,故而化肥对土壤的污染不能够受到足够的重视。

制造化肥的原料中,含有多种重金属元素,这些重金属会随着施肥的过程进入到土壤中,并且重金属元素不能够通过微生物降解,会随着植物的吸收进入生物链,通过食物链不断在生物体内富集,重金属元素进入生物体后,难以消除,危害健康。

过量施用化肥还会导致土壤酸化,过磷酸钙、硫酸铵、氯化铵等都属于生物酸性肥料,即植物吸收肥料中的养分离子后,土壤中氢离子增多,易造成土壤酸化[2]。氮肥在土壤中会发生硝化反应产生硝酸盐,这个过程会产生交换性氢离子,土壤吸附性复合体接受了一定数量的这种交换性氢离子,使土壤中的碱性离子淋失,我国北方土壤中含有大量铝的氢氧化物,土壤酸化后可加速土壤中原生矿物和次生矿物风化而释放出大量铝离子,形成植物可以吸收的铝化合物,植物长期和过量的吸收铝,会中毒甚至死亡。

化肥还会降低土壤微生物活性减少蚯蚓等有益生物,土壤微生物具有转化有机质、分解矿物、和降解有毒物质的作用,蚯蚓以土壤中的动植物碎屑为食,经常在地下钻洞,把土壤翻得疏松,使水分和肥料易于进入而提高土壤的肥力,有利于植物的生长,并且富含腐殖质的蚓粪是植物生长的极好肥料,我国化肥施用结构不合理,氮肥的施用量高而磷肥、钾肥和有机肥的施用量低,这会减少土壤微生物和有益生物的减少。

过量施用化肥,可使土壤中的一些离子数量发生改变至使土壤结构被破坏,导致土壤板结,进一步影响土壤微生物的生存,化肥无法补偿有机质的缺乏,造成有机质含量下降,建国初期,我国大部分土地有机质含量为7%,现在下降至3%~4%,流失速度是美国的5倍。

2.2.化肥污染对水体的危害

未被植物吸收利用的氮素随水下渗或流失,造成水体污染。从全国来看,化肥氮平均损失率约为45%,有资料显示,南方有90%以上的地面水、耕地和100%的地下水受到了不同程度的污染。

氮肥一旦进入地表水,会使地表水中的营养物质增多,造成水体富营养化,水生植物及藻类大量繁殖,消耗大量的氧,致使水体中溶解氧下降,水质恶化,生物的生存受到影响,有时候严重的话还会造成鱼类死亡,破坏水环境,进而影响人类的生产和生活。

化肥施用在农田后,会发生解离,从而形成阳离子和阴离子,一般的阴离子是硝酸盐、亚硝酸盐和磷酸盐,这些阴离子随淋失而进入地下水,导致地下水中硝酸盐、亚硝酸盐及磷酸盐含量增高。硝氮、亚硝氮的含量是反映地下水水质的一个重要指标,其含量过高则会对人畜直接造成危害,使人类发生病变,严重影响身体健康。

2.3.化肥污染对大气的危害

化肥容易发生分解挥发,再加上不合理的施用化肥会对大气造成污染。氮肥在施用于农田的时候,会发生氨的气态损失;施用后直接从土壤表面挥发成氨气和氮氧化物进入到大气中,大气中氨质量浓度的本底值为2μg/m3,这是动植物能正常代谢吸收和释放的浓度。大气中氨的浓度过量,会危害人和动植物健康[3]。氮氧化物在近地面通过阳光的作用会与氧气发生反应,形成臭氧,产生光化学烟雾,并刺激人畜的呼吸器官。氧化亚氮进入到臭氧层后,会与臭氧发生反应,消耗掉臭氧,使臭氧层遭到迫坏,就不能够阻挡紫外线穿透大气,强烈的紫外线对生物有极大的危害,比如增加皮肤癌的患者。

2.4.化肥污染对人体健康的影响

氮肥施用过多的蔬菜,其硝酸盐含量比正常情况高出很多,人畜食用这种蔬菜后,硝酸盐在人体内转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐一方面与体内胺类结合生成强致癌物—亚硝胺,导致肠癌、胃癌、直肠癌等;另一方面,与血液中的铁离子结合,导致高铁血红素蛋白症,使人出现行为反应障碍,头晕目眩,意识丧失等症状,严重的还危及生命。

3.防治措施和对策

3.1.加大化肥污染的宣传力度,提倡使用农家肥有机肥

目前,大多数农民还没有意识到化肥对环境和人体健康造成的潜在危险。故而,要加大化肥污染的宣传力度,完善农村环保农技科普机制,提高群众的环保意识,使人们充分认识到化肥污染的严重性。提倡使用农家肥、有机肥,以农作物的秸秆,动物的粪便以及各种植物为原料,利用沼气池产生沼液制作高质量的农家有机肥,施用有机肥能够增加土壤有机质、土壤微生物,改善土壤结构,提高土壤的吸收容量以及自净能力,增加土壤胶体对重金属等有毒物质的吸附能力。各地可根据实际情况推广豆科绿肥,比如实行引草入田、草田轮作、粮草经济作物带状间作和根茬肥田等形式种植[4]。因为豆科植物在生长时会有固氮菌进行固氮,豆科植物的秸秆含有吩咐的氮。这种利用生态固氮的方式应该加以推广。

3.2.改进施肥方式,正确施肥

正确施肥首先要使化肥的施用量合理,化肥的挥发、随径流的损失、渗漏淋失在一定程度上都与施肥量正相关,所以减少化肥流失的关键是源头控制,即减少化肥用量。要综合考虑作物种类、目标产量、土壤养分状况、其他养分输入情况、环境敏感程度,确定施肥量,以保证作物高产,收获后土壤基本无残留。

深层施氮,肥效长而稳,后劲足,既可减少直接挥发损失、随水淋失及反硝

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