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　　近年来，随着化肥用量的稳步增加，肥料的增产能力和利用率却不断下降，相应的养分在土壤中的残留和损失则持续提高，尤其是集约化农业生态系统中过量施用化肥导致肥料利用率下降和造成的环境危害已成为肥料使用中被广泛关注的问题。鉴于目前施肥量仍在持续增加，因此，有必要对施肥引起的环境影响有一个清醒的认识。
　　合理施肥不会造成地下水硝酸盐污染
　　上世纪六十年代人们已开始注意到地下水硝酸盐污染。氮素的流动性大，不易在土壤中驻留，因而，施入土壤未被作物吸收的氮常以淋洗、田间排水、地表径流等方式进入水体，尤其是硝酸根离子，土壤对其吸附力微弱，在土壤中很易随水由土壤剖面上部向下淋洗。硝酸盐淋洗必须具备两个条件：一是土壤中有硝酸盐的积累；二是有下渗的水流，使硝酸盐随之迁移。一般土壤质地轻、结构疏松、降水或灌水量大且持续时间长，土壤有充足的硝态氮累积，就易于发生淋溶而导致地下水污染。因此，地下水中的硝酸盐的来源既包括直接施入的硝态氮肥，还有有机氮和铵态氮硝化作用产生的硝态氮，在有机肥使用量过高的情况下，即便不使用化肥同样可以引起地下水硝酸盐污染。而施用氮肥并不一定导致地下水硝酸盐污染。
　　国内外的研究表明，在合理施肥条件下，并不会造成地下水硝酸盐污染。如在华北小麦—玉米作区每季作物施氮量小于225kg/ha时，对地下水是安全的，否则可能威胁到地下水的质量。在西北等干旱和半干旱地区，虽然土壤中有硝酸盐存留，但由于降雨量小，地下水埋藏深，硝态氮淋洗也不构成对地下水污染威胁。但在氮肥投入过量情况下，地下水硝酸盐污染是明显的，尤其是高度集约化区域。国外大多数农牧区地下水硝态氮的增高主要来源于化肥的大量使用，如西欧国家22%耕地地下水中硝酸盐超标，早已成为世界上硝态氮污染最严重的地区。美国威斯康星州17~26%的农区水井硝酸盐超标。阿根廷Pantanoso盆地地下水硝酸盐超标率高达36%。我国在北京、天津、河北、山东、陕西等地的调查显示，近约半数地下水硝酸盐含量超过欧盟标准（50mg/L），尤以集约化蔬菜种植区更为严重，甚至造成地下水硝酸盐含量达数百mg/L。
　　施用化肥不是水体富营养化的主要原因
　　水体富营养化是指湖泊、水库、海湾和滞留河流等封闭性或半封闭性的水体内氮、磷和碳等营养元素富集，导致某些特征性藻类的异常增殖，致使水体透明度下降，溶解氧降低，水生生物随之大批死亡。氮、磷是引起富营养化的关键元素。一般来说，在封闭性湖泊和水库的水中氮浓度超过0.2mg/L，磷浓度达到0.02mg/L即可引起“藻华”现象发生。近年来，我国近海和湖泊“藻华”现象频繁发生。年，22个湖泊中富营养化的已占63.6%。五大湖泊中，富营养化已呈发展态势，其中巢湖已进入富营养化阶段，太湖、洪泽湖正向富营养化阶段过渡，鄱阳湖已趋于中营养化阶段。我国130多个大中型湖泊已有60多个遭遇富营养化问题。就河流来说，我国532条河流中,有436条受到铵态氮污染。根本原因在于过量氮、磷的迁移，这当中,肥料(含有机肥)的贡献率为11～19%。
　　水体富营养化的物质氮、磷主要来源为生活污水、含氮磷的工业废水和农田氮磷肥。我国地表水中80%以上是铵态氮，其主要来源是畜禽或人粪尿等有机肥，化肥不是最主要的贡献者。如苏南太湖流域农业面源氮素对地表水的污染负荷量占氮素化肥施用量的11.4~16.8%。但就地表水硝态氮的污染而论，氮素化肥的贡献率高达35~50%以上。但国外的情况有所不同，化肥的大量投入和土壤中氮素的残留是地表水氮素的重要来源。如荷兰输入到地表水体的氮中60%起因于农业，丹麦河流氮输入的94%来自于农业，这主要与其农场大量投入化肥有关。美国密西西比河年每年排泄到墨西哥海湾的氮量是年的3倍，其原因主要归因于化肥用量的增加。以上结果说明，农业是地表水氮素污染的重要来源，化肥即便不是主要贡献者，但在地表水氮污染中也起重要作用。
　　在大多数淡水系统中，其初级生产能力受到磷水平不足的影响，成为水体富营养化的主要限制因子。水体中磷的最主要输入源为农业，一些地区农业非点源磷所占污染负荷比高达70%。欧洲一些国家的水体中，农业释放出的磷占污染负荷的24~71%。美国湖泊的磷来自农田的超过60%,已成为水体污染的首要原因。英国、荷兰也都认为农田磷素是水体磷的主要来源。我国太湖流域农田磷的贡献率为11%，而山东南四湖农田磷污染负荷比则高达68%。
　　国产磷肥不会造成土壤重金属污染
　　多数磷矿如磷灰石尤其是沉积型磷灰石含有较高的重金属和镉，沉积型磷灰石的磷含量高且生物有效性大，是制造磷肥的主要磷矿。磷矿石中的镉在制造磷肥过程中，大部分进入产品，在磷肥施用过程中持续在土壤中累积。磷矿粉在南方酸性土壤肥效很好，成为土壤镉的重要来源。但由于我国磷矿石含镉量很低，因而长期施用国产磷肥，带入土壤的镉不会引起环境问题。
　　普通过磷酸钙和磷铵是我国磷肥主要品种，其含镉量约为磷矿石含镉量的60%左右，在正常施磷量的情况下，每年随磷肥进入土壤的镉量不到土壤有效镉含量的1%。所以施用国产的这些磷肥一般也不会造成土壤镉污染。但是需要注意的是，我国目前生产磷肥的磷矿石不少是进口的，因而对长期施用磷肥可能导致的镉污染问题应予以重视。我国磷矿中含量较高的重金属元素为锌、铜、钴和镍等，在湿法生产磷肥的加工过程中，有60~90%的重金属进入肥料。但按照目前磷肥施用水平，每年带入的重金属量只有最大允许量的数千分之一，因而也不致造成这些重金属的污染。
　　综上所述，可以看出，无论有机肥还是化肥，只要科学施用，不会对环境造成太大影响。目前国内外已有很多有关各种作物推荐施肥的研究成果可供利用。但鉴于当前施肥现状，施肥造成的环境问题还是存在的，部分地区问题还很严重。因而，对农业问题必须给以足够重视，有必要加大农民的科技教育力度，扩大现有成果的示范推广，以实现我国农业的科技化管理和可持续发展。（中国农业大学巨晓棠寇长林）
(文章来源：农民日报)
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化肥污染的概念、危害及防治措施
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　　化肥是重要的农业生产资料，是农业生产和粮食安全的重要保障。经过多年持续快速发展，我国已成为化肥生产和消费大国。2000 年以来，我国化肥产量由 3 186 万吨增至 2011 年的 6 027万吨，自给率由不到 80%转变为整体自给有余；农用化肥施用折纯量由 4 146万吨增至 2012 年的 5 839 万吨。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。据联合国粮农组织(UAO）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。但是，化肥施用量的迅速增加，加剧了水体的富营养化，使土壤板结，造成农产品品质下降，因此，人们更加关注化肥污染问题。
　　一、化肥污染的概念
　　化肥污染是农田施用大量化肥而引起水体、土壤和大气污染的现象。
　　1980 年前我国的农业生产上以有机肥为主导，20 世纪 80 年代后，逐步发展为以化肥为主导，化肥使用量占农业生产用肥料的 71.6%。目前我国化肥生产占世界的 20%左右，农田化肥的施用量占世界 28%。我国使用的农业化肥包括氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、复混肥，以及各种植物生长调节肥（剂）。2012 年四川省的农用化肥施用折纯量达 253.03 万吨,2012 年四川省实有耕地面积约 400 万公顷，化肥平均使用量达到 632kg/hm2，超过发达国家公认的安全上线（225kg/hm2）的 1.8 倍。发达国家农田化肥 N、P、K 的比例为 1∶0.5∶0.5，世界平均水平是 1∶0.46∶0.36，中国是 1∶0.32∶0.15。四川省农业化肥 N、P、K 的比例为 1∶0.40∶0.14，肥料结构不合理，N、P、K 比例失调，而且在化肥施用中还存在各种肥料之间的结构不合理现象。同时，我国化肥利用率极低，全国每年有 2 500～2 800 万吨的肥料养分流失。其中氮肥的流失量最大，这不仅造成了巨大的经济损失，还导致农田土壤和大气的污染。更为严重的是过量的化肥随降雨、灌溉和农田径流进入水体，严重污染地表水和地下水，对人体健康及生态造成了危害。
　　二、化肥污染的危害
　　1.化肥对地表水体的污染 化肥对农业的增产作用是肯定的，但化肥用量增加所引起的环境污染也日益严重。尤其是氮素对地下水的污染，已引起全世界的关注。在农业生产中大量施用化肥，使氮、磷等营养元素很容易进入水体，造成水体人为富营养化。比如，不根据土壤养分和作物需要，大量施用氮肥，过剩氮素将随农田排水进入河流湖泊；旱田因地面坡度，施肥后若进行强烈灌溉或遇雨水冲刷，会使氮素随地表径流而流失；水田施用氨水、硫酸铵等铵态氮肥后，过早排水，也会使氮素随排水进入水源，导致水中营养物含量增加。最终导致水生生物的大量繁殖，水中溶解氧含量降低，从而形成厌气条件，造成水质恶化，严重影响鱼类生存，引起鱼类大量死亡和湖泊老化。
　　2.化肥对地下水的污染 化肥除地表流失外，还会随水淋失，污染地下水。化肥中的硝酸盐和亚硝酸盐随土壤内水流移动，透过土层经淋洗损失进入地下水。例如，硝酸铵施入土壤后，很快溶解，并立即解离成铵离子和硝酸根离子，硝酸根离子因土壤矿质胶体和腐殖质带大量负电荷受到排斥，很容易随水向下淋失，其淋失量随氮肥用量和灌溉量的增大而加大。大量使用磷肥，也会引起地下水中镉离子等的升高。氮肥是地下水硝酸盐污染的重要来源。我国地下水污染中硝酸盐污染相当严重，仅以成都为例，地下水中亚硝酸盐氮超标率为 63%，碳酸盐氮最高浓度超标 3 倍。
　　地下水中硝酸盐和亚硝酸盐含量过高，对饮水人畜造成很大危害，可引起牲畜体内高铁血红蛋白增加，发生理性紊乱；亚硝酸盐类在一定条件下会产生致癌物质亚硝胺，成为癌症发生的环境因素之一。
　　3.过量施用化肥对土壤环境的污染影响 长期过量而单纯地施用化肥，会使土壤酸化或碱化。土壤溶液中和土壤微团上有机、无机复合体的铵离子量增加和土壤中的氢离子起代换作用。被土壤胶体吸附并代换 Ca2+、Mg2+等，使土壤胶体分散、土壤理化性质恶化，土壤微生物受到不良影响，造成土壤有机质减少，肥力衰退，并直接影响农产品产量和质量。由于土壤的硝化作用，使土壤富有硝酸盐和亚硝酸盐，造成了土壤污染，使种植的各种作物、蔬菜和牧草中的硝酸盐含量大大增加，危害人类健康。在制造化肥的矿物原料及化工原料中，含有多种金属、放射性物质和其他有害成分，这些成分随施肥进入农田，造成土壤污染。例如，随磷肥施用，镉、锶、氟、镭、钍等元素也进入土壤。施用磷肥过多，会使土壤含镉量比一般土壤高数 10 倍，甚至上百倍，长期积累造成土壤镉污染。大量施用化肥，用地不养地，造成土壤有机质严重缺乏，化肥无法补充有机质的缺乏，进一步影响了土壤微生物的活性，破坏了土壤结构，降低了土壤肥力。
　　4.过量施用化肥对作物品质的影响 施用化肥过多的土壤，会使谷物、蔬菜和牧草等作物中的硝酸盐含量过高。例如，在不施氮肥的土壤中生长的莴苣含 0.1％硝酸盐，施一定量氮肥后增至 0.3％，大量使用后高达 0.6％。植物对吸收的硝酸盐的利用，往往受许多条件限制而不能充分加以同化致使大量的硝酸盐累积在叶、茎和根中。蔬菜、牧草中的硝酸盐在储藏、蒸煮及腐烂过程中，以及在动物胃中，在寄生菌还原酶的作用下，都可形成亚硝酸盐。亚硝酸盐是一种毒物，食品和饲料中亚硝酸盐含量增加，食用后会引起人畜中毒。
　　另外，化肥中还含有砷、镉、铬、氟、汞、溴、铅等对植物有害的成分，随着施用化肥而进入农田，造成植物污染。施用过多的磷肥，可与土壤中的铁、锌形成水溶性较小的磷酸铁和磷酸锌，使农产品中铁与锌的含量减少，人畜食用后，往往造成铁、锌营养缺乏性疾病。又因磷肥中镉含量较高，长期积累致使土壤和动植物镉含量显著增加，造成严重危害。
　　三、防治措施
　　1.制定法律法规，强化环保意识制定防止化肥污染的法律法规和无公害农产品施肥技术规范，使农产品生产过程中肥料的使用有章可循、有法可依，有效控制化肥对土壤、水源和农产品产生的污染。目前，大多数人已经意识到化肥对土壤环境和人体健康造成的潜在危险。今后还应继续通过广播、电视、讲座等形式加大宣传，提高群众的环保意识，使人们充分意识到化肥污染的严重性，调动广大公民参与到防治土壤化肥污染的行动中。
　　2.增加有机肥的施用 有机肥是我国传统的农家肥，包括秸秆、动物粪便、绿肥等。施用有机肥能够增加土壤有机质和土壤微生物，改善土壤结构，提高土壤的吸收容量，增加土壤胶体对重金属等有毒物质的吸附能力。应实施有机肥施用补贴，以鼓励农民增施有机肥。
　　如对实施秸秆还田的农户按其还田面积进行补贴；对种植绿肥的农户提供种子与翻压经费。另外，应该及早制定有机肥的质量标准，特别是对重金属与有机污染物含量应从严控制，以防治对土壤产生污染。提倡化肥与有机肥配合使用，以增强土壤保肥能力和化肥利用率，减少水分和养分流失，使土质疏松，防止土壤板结。
　　3.推广配方施肥技术 推广配方施肥技术可以确定施肥量、施肥种类、施肥时期，有利于土壤养分的平衡供应，减少化肥的浪费，避免对土壤环境造成污染。进行测土配方施肥，增加磷肥、钾肥和微肥的用量，通过土壤中磷、钾以及各种微量元素的作用，降低农作物中硝酸盐的含量，提高农作物品质。
　　4.合理施肥 为防止化肥污染，不要长期过量使用同一种肥料，掌握好施肥时间、次数和用量，采用分层施肥、深施肥等方法减少化肥散失，提高肥料利用率。应根据化学肥料的性质确定施肥方法，如氮、钾肥应深施，磷肥宜集中施用或与有机肥掺混后施用。指导农民合理施用化肥，施用化肥增效剂，提高化肥的肥效和减少土壤污染。
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