化学肥料污染是在农业生产中因施用大量化学肥料而引起水体、土壤和大气的污染。任何种类和形态的化肥,施用到农田后,都不可能全部被植物吸收和利用。化肥用量过大,使用化肥不当,或施用化肥后作物利用率不高,导致化肥大量流失,都会造成污染。

化肥的使用与灾害

目前我国年化肥施用量折纯达4100多万吨,占世界总用量的1/3,成为世界化肥生产和消费第一大国。化肥的使用,有力地推动了农作物增产,粮食总产由1949年的1.13亿吨,增加到现在的5.12亿吨,其中,化肥的贡献超过40%。

但是,化肥的过量、不均衡使用也成为我国农业的一个主要特点,由此不仅降低了农产品质量,还会给环境带来严重污染。我国农田生态系统中仅化肥氮的淋洗和径流损失量每年约174万吨,每年损失的氮素价值300多亿元。长江、黄河和珠江每年输出的溶解态无机氮则成了近海赤潮形成的主要原因。中国农业科学院士肥所调查显示,全国已有17个省的氮肥平均施用量超过国际公认的上限——每公顷225千克。河南省农业厅土肥站一项调查表明,目前全省每年施用的300多万吨化肥中,只有1/3被农作物吸收,1/3进入大气,1/3沉留在土壤中,残留化肥已成为全省巨大的污染暗流。

如今,化肥被视为仅次于农药的污染源,造成的危害也与农药旗鼓相当。化肥污染引起的环境问题主要有:一是使水源污染,造成人们生活用水的短缺,并因饮用被污染的水源而致健康损害。二是导致河川、湖泊、内海的富营养化。原因在于残留在土壤中的化肥被暴雨冲刷后汇入水体,加剧了水体的富营养化,导致水草繁生, 许多水塘、水库、湖泊因此变臭,成为死水。而且由于水中氮、磷含量增加,使藻类等水生植物生长过多。三是使土壤酸化以及物理性质恶化,一旦土壤中某种营养元素过剩,还会造成土壤对其他元素的吸收性能下降,从而破坏了土壤的内在平衡,导致土壤板结。四是食品、饲料中有毒成分增加,危害人体健康。五是大气中氮氧化物含量增加,化肥中的氮元素等进入大气后,增加了温室气体,导致环境温度升高。

化肥使用不当的灾难

化肥的过量运用和应用不当,包括生产和管理不当,首先引起的是水源污染和水质下降。近年来,河南省环保局环保人员对沿河农田检测发现,土壤中的氨氮含量比其他地方高十几倍甚至几十倍,原因在于沿河农民长期过量施用化肥。

2004年2月16日,川化集团有限责任公司所属第二化肥厂二车间水解、解吸装置的两台给料泵发生故障,导致含高浓度氨氮的尿素工艺冷凝液排入沱江的支流毗河,一直持续到3月2日,在此期间共排放纯氨氮2000吨。这一化肥泄露事件造成的后果极其严重。沿江大批工厂、饭店被迫关闭。在受污染地区,人们焦急地寻找干净水源。沱江沿江江水黑黄发臭,许多地方泛着白色泡沫。江面回水处、堤坝边,到处漂浮着死鱼。沱江养鱼户网箱养的总共50万千克鱼一夜之间几乎全部死光。沱江生态环境遭到灾难性破坏,当地水产部门的结论是,沱江受污染段水生动物重新恢复至少需要5年时间。

化肥的过量和不当使用同样是造成水体富营养化和赤潮的重要原因。赤潮是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌,在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集,引起一定范围内一段时间中水体变色现象。在海湾出现叫做赤潮,而发生在淡水中则叫做水华。我国自1933年首次报道以来,至1994年共有194次较大规模的赤潮,其中60年代以前只有4次,1990年后则有157起。

20世纪以来,赤潮更是在世界各地频频发生,日本的濑户内海是赤潮的高发区,仅1976年就发生了326次之多。1989年我国黄海海域发生赤潮,损失达 3亿元人民币。1998年春天,又一股来势汹涌的赤潮横扫了香港海和广东珠江口一带海域,赤潮过处,海水泛红,腥臭难闻,水中鱼类等动物大量死亡。此次赤潮使香港渔民损失近1亿港元,大陆珍贵养殖鱼类死亡逾300吨,损失超过4000万元。

赤潮发生必须具备以下条件:海域水体高营养化;某些特殊物质参与作为诱发因素,已知的有维生素B1、B12铁、锰、脱氧核糖核酸;环境条件,如水温、盐度等也决定着发生赤潮的生物类型。通过废水、废渣以及经大气交换进入海洋的化肥中含有丰富的氮、磷等元素,是水体和陆生植物生长必需的营养素。因此水体富营养化亦即含氮、磷营养盐的富集是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。水体富营养化是赤潮(或水华)的先兆,赤潮是水体富营养化的结果。

化肥对食物的污染

另一方面,化肥污染还通过食物严重影响人们的健康,因而被视为是仅次于农药的一种污染,尤其是大棚内栽种的蔬菜受到化肥污染较严重。中国农业科学院依据联合国粮农组织和世界卫生组织对食品硝酸盐(氮肥的分解物)摄入量的规定,提出了蔬菜卫生的评价标准:

第一,蔬菜中硝酸盐含量低于432mg/kg,允许生食;第二,硝酸盐含量为432-785mg/kg,蔬菜不宜生食;第三,硝酸盐含量为785— 1440mg/kg,生食和盐渍均不宜;第四,硝酸盐含量为1440-3100mg/kg,蔬菜不允许熟食。仅以蔬菜中硝酸盐含量超过432mg/kg为生食不宜的标准衡量,上海市近期一项对蔬菜的检测发现,大棚内叶类蔬菜硝酸盐超标率高达51.5%,茄果类超标为15.6%,而大田叶菜类硝酸盐超标率为 20.5%,茄果类则未检出。大棚内叶菜超标样品平均含量比大田叶菜高出29%,最高含量高出近1倍。而且大棚内部分蔬菜硝酸盐超标已超过盐渍不宜的标准。

造成大棚内蔬菜硝酸盐含量积累高的主要因素有几方面,但都与化肥的过量和不当施加有关系。其一,大棚内蔬菜生产周期长,采用营养液滴灌或多次追肥,化肥 (尤其是氮肥)投入水平比大田蔬菜高出50%以上;其二,大棚封闭的环境条件下,由于得不到雨水淋洗,土壤次生盐渍化严重.土壤中硝酸盐容易积累含量升高;其三,大棚内光照强度比大田弱,使蔬菜作物叶片中硝酸盐还原酶活力下降,导致硝酸盐积累加大。

减少化肥污染的方法

为了减少化肥污染造成的损害,人们现在正在寻求积极的解决之道。一方面要控制化肥的使用量和适当使用化肥。中国农业大学的旱地作物养分资源综合管理技术, 节省氮肥10%～30%,氮肥利用率提高10%～15%,过量施氮对环境的负效应得到有效控制,也使作物增产5%～10%,现在已推广面积达到537.9 万亩,增收节支13618万元。在两湖、江浙和广东等地的水稻栽培中实施实地养分管理技术,比习惯施肥法节约氮肥30%以上,产量略有增加,氮肥吸收利用率提高60%。

为了避免对蔬菜的化肥污染,也可以采用一些措施。一是深施盖土。氮肥深施盖土可减少与空气阳光直接接触,防止挥发和污染蔬菜。根系发达的茄果类、薯芋类、根菜类等,应打窝深施在15厘米及以下的根层,一般蔬菜深施12～15厘米以下,除可减少蔬菜对硝酸盐的积累外,还可提高蔬菜产量。二是提倡早施肥。特别是叶菜类和生育期短的蔬菜,氮肥宜早施,以利蔬菜对肥料的吸收。三是控制氮肥用量。蔬菜中硝酸盐的积累随氮肥用量的增加而提高,应尽量减少氮素化肥的施用量和施用次数。每亩用量应控制在标氮20千克以下,高肥力的菜地应控制在10千克以下或不施氮素化肥。四是叶菜类忌叶面喷施。因为蔬菜叶面上铵离子与空气接触后,易转化成硝酸根离子,被叶片吸收,很容易使硝酸盐积存在叶内。

另一方面,少用或不用化肥,而改用人、畜有机肥,同时使用无公害的绿色肥料。比如,我国正在研制生物菌肥,将农作物的秸秆剁碎后放入发酵池中,加进菌种, 经过与牲畜、人的粪便混合发酵后取出来施到田里。这种生物菌肥形状跟化肥差不多,没有农家肥的臭味,成本比化肥还略低一点。这些菌肥能够较好地固化空气和土壤中的氮,同时具有分解磷和钾的特性。氮、磷、钾是植物生长必需的营养物质,也是污染水源的主要物质,经过分解后的氮、磷、钾对水的污染能降低很多。

 

（信息来源：四川在线天府论坛2008-4-1）