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土壤环境污染及防治对策
现代农业科技2011年第3期资源与环境科学
化肥是重要的农田物资对提高作物产量起到过很大
作用。解放前我国基本上不施用化肥解放初期全国化肥
施用甚少20世纪70年代施用量急剧上升而且化肥的施
用量逐年增加。随着化肥施用量的增加土壤的污染也越
来越严重[-]。与此同时随着人们生活水平和生活质量的提
高人们也越来越来重视农产品的安全和质量。现就影响农
产品质量的土壤环境污染及对策探讨如下。1土壤环境污染的影响1.1重金属和有毒元素有所增加直接危害人类身体健康
重金属是化肥对土壤产生污染的主要污染物质进入
土壤后不仅不能被微生物降解而且可以通过食物链不断
在生物体内富集甚至可以转化为毒性更大的甲基化合物
最终在人体内积累危害人体健康。土壤环境一旦遭受重金
属污染就难以彻底消除。产生污染的重金属主要有锌、铜、
钴、铬等。从化肥的原料开采到加工生产总是给化肥带进
一些重金属元素或有毒物质其中以磷肥为主。我国目前施
用的化肥中磷肥约占0%磷肥的生产原料为磷矿石它
含有大量有害元素氟和砷同时磷矿石的加工过程还会带
进其他重金属如镉、汞等特别是镉。
另外利用废酸生产的磷肥中还会带有三氯乙醛对作
物会造成毒害。比如5年延安市子长县南家湾施用含有
三氯乙醛过量的磷肥使大面积农作物受害大面积绝收。
因此对用重金属含量高的磷矿石制造的磷肥要慎重使用
以免导致重金属在土壤中的积累。
研究表明无论是酸性土壤、微酸性土壤还是石灰性土
壤长期施用化肥均会造成土壤中重金属元素的富集。例如
长期施用硝酸铵、磷酸铵、复合肥可使土壤中砷的含量达56 mg/kg。同时随着镉进入土壤量的增加土壤中有效
镉含量也会增加导致作物吸收的镉量增加。1.2微生物活性降低物质难以转化及降解
土壤微生物是个体小而能量大的活体它们既是土壤
有机质转化的执行者又是植物营养元素的活性库具有转
化有机质、分解矿物和降解有毒物质的作用。中国科学院南
京土壤研究所的试验表明施用不同的肥料对微生物的活
性有很大的影响土壤微生物数量、活性大小的顺序为有
机肥配施无机肥单施有机肥单施无机肥。目前我国施用
的化肥中以氮肥为主而磷肥、钾肥和有机肥的施用量低
这会降低土壤微生物的数量和活性。1.3养分失调硝酸盐累积
目前我国施用的化肥以氮肥为主而磷肥、钾肥和复合
肥较少长期这样施用会造成土壤营养失调加剧土壤磷、
钾的耗竭导致硝态氮累积。硝态氮本身无毒但若未被作
物充分同化可使其含量迅速增加人体摄入后被微生物还
原为亚硝态氮使血液的载氧能力下降诱发高铁血红蛋白
血症严重时可使人窒息死亡。同时硝态氮还可以在体内
转变成强致癌物质亚硝胺诱发各种消化系统癌变危害人
体健康。28年笔者对宝塔区调查得知该区过量施用无机
和有机氮肥使鲜青菜中硝酸盐的平均含量达到2.334 g/kg
最大值达5.495 g/kg该地人体摄入的硝酸盐含量比标准值
高4倍癌症发病率比正常地区高7倍。另据在甘泉县4个点的调查得知露地栽培田地 cm的土层中硝态氮
的积累量为6 kg/hm而以施用化肥为主的保护地菜
田土壤中 cm土层中硝态氮的累积量高达35 864kg/hm。在保护地栽培条件下即使是以施用有机肥为主的 cm土层中硝态氮累积量也在474 kg/hm。1.4酸化加剧pH值变化大长期施用化肥还会加速土壤酸化。这一方面与氮肥在
土壤中的硝化作用产生硝酸盐的过程相关。整个过程分为步首先是铵转变成亚硝酸盐反应式为NH4
++3O→NO-+
HO+4H+。然后亚硝酸盐再转变成硝酸盐反应式为NO
-+O→NO3-。可见在通气良好的土壤中硝化作用的结
果是形成H+因此当氨态氮肥和许多有机氮肥转变成硝酸
盐时释放出H+导致土壤酸化。另一方面一些生理酸性肥
料比如磷酸钙、硫酸铵、氯化铵在植物吸收肥料中的养分
离子后土壤中H+增多许多耕地土壤的酸化和生理性肥料
的长期施用有关。在江西红壤丘陵所做的试验中氯化铵和
硫酸铵分别相当于6 kg/hm的数量施用年后表土pH值
从5.分别降至4.3和4.7。同时长期施用KCl因作物选择
吸收所造成的生理酸性的影响能使缓冲性小的中性土壤
逐渐变酸。同样酸性土壤施用KCl后K+会将土壤胶体上的H+、Al3+交换下来致使土壤溶液中H+、Al3+浓度迅速升高。此
外氮肥在通气不良的条件下可进行反硝化作用以NH3、N的形式进入大气大气中的NH3、N可经过氧化与水解作
用转化成HNO3降落到土壤中引起土壤酸化
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