化肥污染的概念、危害及防治措施

　　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。