淺議化肥污染及其防治

□邱 成

化肥是重要的農業生產資料，是農業生產和糧食安全的重要保障。經過多年持續快速發展，我國已成為化肥生產和消費大國。2000年以來，我國化肥產量由3186萬噸增至2011年的6027萬噸，自給率由不到80%轉變為整體自給有余；農用化肥施用折純量由4146萬噸增至2012年的5839萬噸。施肥不僅能提高土壤肥力，而且也是提高作物單位面積產量的重要措施。據聯合國糧農組織(UAO）統計，化肥在對農作物增產的總份額中約占40%～60%。中國能以占世界7%的耕地養活了占世界22%的人口，可以說化肥起到舉足輕重的作用。但是，化肥施用量的迅速增加，加劇了水體的富營養化，使土壤板結，造成農產品品質下降，因此，人們更加關注化肥污染問題。

一、化肥污染的概念

化肥污染是農田施用大量化肥而引起水體、土壤和大氣污染的現象。1980年前我國的農業生產上以有機肥為主導，20世紀80年代后，逐步發展為以化肥為主導，化肥使用量占農業生產用肥料的71.6%。目前我國化肥生產占世界的20%左右，農田化肥的施用量占世界28%。我國使用的農業化肥包括氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥、復混肥，以及各種植物生長調節肥（劑）。2012年四川省的農用化肥施用折純量達253.03萬噸,2012年四川省實有耕地面積約400萬公頃，化肥平均使用量達到632kg/hm2，超過發達國家公認的安全上線（225kg/hm2）的1.8倍。發達國家農田化肥 N、P、K的比例為 1∶0.5∶0.5，世界平均水平是1∶0.46∶0.36，中國是1∶0.32∶0.15。四川省農業化肥N、P、K的比例為1∶0.40∶0.14，肥料結構不合理，N、P、K比例失調，而且在化肥施用中還存在各種肥料之間的結構不合理現象。同時，我國化肥利用率極低，全國每年有2500～2800萬噸的肥料養分流失。其中氮肥的流失量最大，這不僅造成了巨大的經濟損失，還導致農田土壤和大氣的污染。更為嚴重的是過量的化肥隨降雨、灌溉和農田徑流進入水體，嚴重污染地表水和地下水，對人體健康及生態造成了危害。

二、化肥污染的危害

1.化肥對地表水體的污染 化肥對農業的增產作用是肯定的，但化肥用量增加所引起的環境污染也日益嚴重。尤其是氮素對地下水的污染，已引起全世界的關注。在農業生產中大量施用化肥，使氮、磷等營養元素很容易進入水體，造成水體人為富營養化。比如，不根據土壤養分和作物需要，大量施用氮肥，過剩氮素將隨農田排水進入河流湖泊；旱田因地面坡度，施肥后若進行強烈灌溉或遇雨水沖刷，會使氮素隨地表徑流而流失；水田施用氨水、硫酸銨等銨態氮肥后，過早排水，也會使氮素隨排水進入水源，導致水中營養物含量增加。最終導致水生生物的大量繁殖，水中溶解氧含量降低，從而形成厭氣條件，造成水質惡化，嚴重影響魚類生存，引起魚類大量死亡和湖泊老化。

2.化肥對地下水的污染 化肥除地表流失外，還會隨水淋失，污染地下水。化肥中的硝酸鹽和亞硝酸鹽隨土壤內水流移動，透過土層經淋洗損失進入地下水。例如，硝酸銨施入土壤后，很快溶解，并立即解離成銨離子和硝酸根離子，硝酸根離子因土壤礦質膠體和腐殖質帶大量負電荷受到排斥，很容易隨水向下淋失，其淋失量隨氮肥用量和灌溉量的增大而加大。大量使用磷肥，也會引起地下水中鎘離子等的升高。氮肥是地下水硝酸鹽污染的重要來源。我國地下水污染中硝酸鹽污染相當嚴重，僅以成都為例，地下水中亞硝酸鹽氮超標率為63%，碳酸鹽氮最高濃度超標3倍。地下水中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量過高，對飲水人畜造成很大危害，可引起牲畜體內高鐵血紅蛋白增加，發生理性紊亂；亞硝酸鹽類在一定條件下會產生致癌物質亞硝胺，成為癌癥發生的環境因素之一。

3.過量施用化肥對土壤環境的污染影響 長期過量而單純地施用化肥，會使土壤酸化或堿化。土壤溶液中和土壤微團上有機、無機復合體的銨離子量增加和土壤中的氫離子起代換作用。被土壤膠體吸附并代換C a2+、Mg2+等，使土壤膠體分散、土壤理化性質惡化，土壤微生物受到不良影響，造成土壤有機質減少，肥力衰退，并直接影響農產品產量和質量。由于土壤的硝化作用，使土壤富有硝酸鹽和亞硝酸鹽，造成了土壤污染，使種植的各種作物、蔬菜和牧草中的硝酸鹽含量大大增加，危害人類健康。在制造化肥的礦物原料及化工原料中，含有多種金屬、放射性物質和其他有害成分，這些成分隨施肥進入農田，造成土壤污染。例如，隨磷肥施用，鎘、鍶、氟、鐳、釷等元素也進入土壤。施用磷肥過多，會使土壤含鎘量比一般土壤高數10倍，甚至上百倍，長期積累造成土壤鎘污染。大量施用化肥，用地不養地，造成土壤有機質嚴重缺乏，化肥無法補充有機質的缺乏，進一步影響了土壤微生物的活性，破壞了土壤結構，降低了土壤肥力。

4.過量施用化肥對作物品質的影響 施用化肥過多的土壤，會使谷物、蔬菜和牧草等作物中的硝酸鹽含量過高。例如，在不施氮肥的土壤中生長的萵苣含0.1%硝酸鹽，施一定量氮肥后增至0.3%，大量使用后高達0.6%。植物對吸收的硝酸鹽的利用，往往受許多條件限制而不能充分加以同化致使大量的硝酸鹽累積在葉、莖和根中。蔬菜、牧草中的硝酸鹽在儲藏、蒸煮及腐爛過程中，以及在動物胃中，在寄生菌還原酶的作用下，都可形成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽是一種毒物，食品和飼料中亞硝酸鹽含量增加，食用后會引起人畜中毒。另外，化肥中還含有砷、鎘、鉻、氟、汞、溴、鉛等對植物有害的成分，隨著施用化肥而進入農田，造成植物污染。施用過多的磷肥，可與土壤中的鐵、鋅形成水溶性較小的磷酸鐵和磷酸鋅，使農產品中鐵與鋅的含量減少，人畜食用后，往往造成鐵、鋅營養缺乏性疾病。又因磷肥中鎘含量較高，長期積累致使土壤和動植物鎘含量顯著增加，造成嚴重危害。

三、防治措施

1.制定法律法規，強化環保意識制定防止化肥污染的法律法規和無公害農產品施肥技術規范，使農產品生產過程中肥料的使用有章可循、有法可依，有效控制化肥對土壤、水源和農產品產生的污染。目前，大多數人已經意識到化肥對土壤環境和人體健康造成的潛在危險。今后還應繼續通過廣播、電視、講座等形式加大宣傳，提高群眾的環保意識，使人們充分意識到化肥污染的嚴重性，調動廣大公民參與到防治土壤化肥污染的行動中。

2.增加有機肥的施用 有機肥是我國傳統的農家肥，包括秸稈、動物糞便、綠肥等。施用有機肥能夠增加土壤有機質和土壤微生物，改善土壤結構，提高土壤的吸收容量，增加土壤膠體對重金屬等有毒物質的吸附能力。應實施有機肥施用補貼，以鼓勵農民增施有機肥。如對實施秸稈還田的農戶按其還田面積進行補貼；對種植綠肥的農戶提供種子與翻壓經費。另外，應該及早制定有機肥的質量標準，特別是對重金屬與有機污染物含量應從嚴控制，以防治對土壤產生污染。提倡化肥與有機肥配合使用，以增強土壤保肥能力和化肥利用率，減少水分和養分流失，使土質疏松，防止土壤板結。

3.推廣配方施肥技術 推廣配方施肥技術可以確定施肥量、施肥種類、施肥時期，有利于土壤養分的平衡供應，減少化肥的浪費，避免對土壤環境造成污染。進行測土配方施肥，增加磷肥、鉀肥和微肥的用量，通過土壤中磷、鉀以及各種微量元素的作用，降低農作物中硝酸鹽的含量，提高農作物品質。

4.合理施肥 為防止化肥污染，不要長期過量使用同一種肥料，掌握好施肥時間、次數和用量，采用分層施肥、深施肥等方法減少化肥散失，提高肥料利用率。應根據化學肥料的性質確定施肥方法，如氮、鉀肥應深施，磷肥宜集中施用或與有機肥摻混后施用。指導農民合理施用化肥，施用化肥增效劑，提高化肥的肥效和減少土壤污染。

（通聯：云南玉溪師范學院資源與環境學院 653100）