[科普中國]-土壤化肥污染

土壤化肥污染是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中過量施用氮肥、磷肥、鉀肥等化肥而對土壤造成的污染?；饰廴緯斐赏寥牢锢硇再|(zhì)的惡化，導(dǎo)致土壤肥力下降，土壤板結(jié)，還可使食品、飼料和飲用水中有毒成分增加，對人畜健康造成潛在危害1。

釋義土壤化肥污染是不恰當(dāng)?shù)氖褂没?，?dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞，營養(yǎng)平衡失調(diào)，造成土壤物理化學(xué)性質(zhì)惡化，土質(zhì)變壞的現(xiàn)象。長期大量施用化肥的土地，有機(jī)質(zhì)的損耗沒有得到很好的補(bǔ)償，相反土壤中的氮、磷、鉀等失調(diào)，造成新的危害，增產(chǎn)效果越來就低。

化肥對土壤的污染（1）增加土壤重金屬

化肥的生產(chǎn)從原料開采到加工，都會給產(chǎn)品帶進(jìn)一些重金屬元素或有毒元素。例如，磷肥的原料為磷礦，除了礦石中含有的主要有害元素氟和砷外，加工過程還帶進(jìn)其他重金屬元素，特別是鎘，所以許多磷肥中含有毒元素，主要是鎘、汞、砷、鋅。據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所張夫道的調(diào)查研究，我國各地使用的磷肥中含有多種重金屬，從含量來看目前尚不至于構(gòu)成危害，但其潛在危險(xiǎn)不容忽視。

（2）促進(jìn)土壤酸化

從20世紀(jì)70年代起，工業(yè)國家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了氮肥使用量與土壤pH變化有密切關(guān)系。過量使用氮肥會造成土壤酸化。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的(NH4)2SO4和NH4CI本身就是酸性肥料；在植物利用過程中還會產(chǎn)生生理酸性；在土壤通氣良好時(shí)，銨態(tài)氮在微生物作用下轉(zhuǎn)化為硝酸，所有這些都會引起土壤酸化。土壤酸化在南方中性與酸性土壤上造成的危害更為嚴(yán)重，它使有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化加快，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞，活性態(tài)AI、Mg的含量增加，從而引起鹽基的淋溶，土壤酸化進(jìn)一步加劇。銨態(tài)氮肥在一定條件下可以形成NH3揮發(fā)損失，進(jìn)入大氣的NH3經(jīng)過氧化與水解作用轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3，成為酸雨的成分之一，引起土壤與環(huán)境的酸化。監(jiān)測結(jié)果顯示，西歐、北美等酸雨嚴(yán)重的地區(qū)，酸雨組成中的HNO3可達(dá)30%，我國重慶地區(qū)也曾檢測到施肥季節(jié)里大氣中HNO3成分有所增加。

（3）土壤中營養(yǎng)成分比例失調(diào)與植物NO3-積累

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中特別在蔬菜生產(chǎn)上施肥存在重氮輕磷少鉀的現(xiàn)象，由于蔬菜的需鉀量比氮素多，因此，造成土壤鉀素含量的急劇下降，造成土壤中營養(yǎng)成分比例失調(diào)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上偏施氮肥，一方面表現(xiàn)出土壤酸化的趨勢；另一方面引起蔬菜中的硝酸鹽含量明顯增高，對人體健康帶來了危害。

硝酸鹽危害和農(nóng)藥污染不同，很少發(fā)生急性中毒事件。硝酸鹽本身對人體毒害并不大，但進(jìn)入人體內(nèi)被細(xì)菌還原，毒性會提高幾十倍，使血紅蛋白喪失攜氧能力，人體發(fā)生內(nèi)窒息現(xiàn)象，大腦神經(jīng)細(xì)胞供氧發(fā)生障礙，從而影響人的智力，這對嬰兒影響特別嚴(yán)重。據(jù)報(bào)道，嬰幼兒食用較多的硝酸鹽食物還會發(fā)生皮膚發(fā)紫變色，4個月內(nèi)嬰兒危害特別嚴(yán)重。在畜牧業(yè)中，因牛飼料中含硝酸鹽過多會導(dǎo)致急性中毒死亡。

硝酸鹽還會誘發(fā)人體產(chǎn)生癌癥。動物研究已證明，人體的胃內(nèi)很適合合成胺化合物，如亞硝胺，亞硝胺有強(qiáng)烈的致癌特性，是誘發(fā)人體產(chǎn)生食道癌、鼻咽癌、胃癌、膀胱癌的因素。此外，亞硝酸鹽還具有抗甲狀腺功能，可誘發(fā)甲狀腺腫，干擾維生素A的利用，造成心動過速，其潛在的危害也是不能忽視的。世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定，飲水中硝酸鹽最大允許濃度不應(yīng)超過45 mg/L；蔬菜硝酸鹽含量的限量標(biāo)準(zhǔn)為432×10-6。

（4）降低土壤微生物活性

微生物個體小，但活性高，具有轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)和降解有毒物質(zhì)的重要作用，是土壤重要的組成成分之一。研究表明，合理施用化肥，對土壤微生物活性有促進(jìn)作用，過量則反而降低其活性。這一現(xiàn)象可能包括酸度的變化，重金屬的增加以及營養(yǎng)成分不協(xié)調(diào)等因素。

防治措施（1）調(diào)整化學(xué)肥料結(jié)構(gòu)

肥料結(jié)構(gòu)不平衡是肥效當(dāng)季利用率低的主要原因之一。我國的化肥結(jié)構(gòu)為N：P2O5：K2O為1：(0.26～0.37)：(0.059～0.16)。這種比例結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為是氮肥過多，也可以說是缺磷少鉀。雖因作物和土壤肥力條件各異，但通過各地肥效試驗(yàn)，N：P2O5：K2O應(yīng)在1：(0.4～0.6)：(0.3～0.5)。只有提供合適的供肥結(jié)構(gòu)，才能防止偏施氮肥現(xiàn)象?；实暮侠斫Y(jié)構(gòu)，還包含與適量的微量元素的平衡。我國土壤有區(qū)域性的微量元素缺乏癥，如有3.3×107hm2缺硼，4.5×107hm2缺鋅，4.5×107hm2缺鉬，缺硫的面積也很大，缺微量元素也同樣影響氮的吸收。

（2）普及平衡施肥技術(shù)，減少化肥用量

平衡施肥需在測土的基礎(chǔ)上按作物需要配方，再按作物吸收的特點(diǎn)施肥，并不是僅靠化肥的配置結(jié)構(gòu)就能奏效的。因此，它需要社會良好的技術(shù)服務(wù)，并與使用者的良好科技素質(zhì)相結(jié)合才行。

（3）有機(jī)無機(jī)肥混合施用

施有機(jī)肥，不僅能改良土壤結(jié)構(gòu)，提高作物的抗逆性，同時(shí)還能補(bǔ)充土壤的鉀、磷和優(yōu)質(zhì)氮源，如植物可直接利用的氨基酸。

（4）科學(xué)施肥，減少化肥的損失

施肥技術(shù)不當(dāng)，表現(xiàn)在輕視底肥，重視追肥，撒施和追肥期不當(dāng)，是形成化肥損失、肥效降低的重要原因。采用深施技術(shù)是避免化肥損失的關(guān)鍵。據(jù)河南省測定，深施碳酸銨，氮的利用率可提高約15%。實(shí)踐證明，化肥深施對減少化肥用量作用很大。

（5）合理灌溉，減少化肥流失

灌溉技術(shù)的優(yōu)劣與化肥流失關(guān)系很大。我國的灌溉技術(shù)以傳統(tǒng)的地面漫灌為主，并在向管道灌溉、滴水灌溉等節(jié)水灌溉技術(shù)過渡，其中水的利用率與化肥的流失率很相關(guān)。地面漫灌引起土壤化肥流失的量是驚人的。

（6）適當(dāng)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，充分利用豆科作物的固氮肥源，減少化肥使用量

豆科作物固氮能力很強(qiáng)。據(jù)試驗(yàn)，一茬大豆可固氮177～351 kg/hm2。豆科綠肥與根瘤菌共生固氮更多。此外，綠肥可增加土壤有機(jī)質(zhì)，能轉(zhuǎn)化石灰性磷為有效磷，可活化和富集某些微量元素，對建立土壤養(yǎng)分庫作用很大。我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)丟失了谷豆輪作的傳統(tǒng)，導(dǎo)致了綠肥面積減少，豆科作物種植面積減少，這種情況必須加以扭轉(zhuǎn)2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

吳俊文 - 博士 - 廈門大學(xué)