浙江省台州市路桥区土壤重金属污染特征及防治对策

浙江省台州市路桥区土壤重金属污染特征及防治对策（通用5篇）

篇1：浙江省台州市路桥区土壤重金属污染特征及防治对策

浙江省台州市路桥区土壤重金属污染特征及防治对策

对台州市路桥区的土壤重金属污染现状和来源进行了评价.结果表明,表层土壤以Cd、Cu、Pb、Zn的`污染为主,污染程度较为严重,土壤环境质量及生态环境已受到破坏;表层至深层土壤中重金属的垂向变化特征进一步说明,污染主要存在于土壤表层,与地方特色工业生产密切相关.文章最后针对该区土壤重金属污染特征提出了几点建设性防治对策.

作 者：王世纪 简中华 罗杰 WANG Shi-ji JIAN Zhong-hua LUO Jie 作者单位：王世纪,WANG Shi-ji(中国地质大学地球科学学院,湖北,武汉,430074;浙江省地质调查院,浙江,杭州,311201)

简中华,罗杰,JIAN Zhong-hua,LUO Jie(浙江省地质调查院,浙江,杭州,311201)

刊 名：地球与环境 ISTIC PKU英文刊名：EARTH AND ENVIRONMENT年，卷(期)：34(1)分类号：X53关键词：土壤 重金属污染 评价 浙江台州市路桥区

篇2：浙江省台州市路桥区土壤重金属污染特征及防治对策

通过详细的调查分析,研究了浙江省优势农产区表层土壤重金属分异特征及其现状,并探讨了各种影响因素.904个代表性样品的分析结果表明,除As和Hg以外,Cd、Cr、Pb、Zn、Cu及Ni的含量均高于浙江省第2次土壤普查得到的表层土壤重金属含量;与杭嘉湖平原、浙江省、中国及世界土壤背景值的`对比发现,研究区土壤大部分重金属元素的含量明显偏高,根据国家二级标准限值得出的单项评价结果表明,Cd和Ni的超标指数较高,分别达到10.72%和9.7%,Hg、Pb、Cu和Cr次之,分别为6.80%,5.35%,3.43%和3.03%,Zn和As较小,分别为1.80%和1.04%.此外,通过对不同的土地利用类型、不同母质及土壤类型土壤中重金属含量的方差分析,研究了这些因子对浙江省农业土壤重金属含量的影响程度及其原因.

作 者：程街亮 史舟 朱有为 刘超 李洪义 CHENG Jie-liang SHI Zhou ZHU You-wei LIU Chao LI Hong-yi 作者单位：程街亮,史舟,刘超,李洪义,CHENG Jie-liang,SHI Zhou,LIU Chao,LI Hong-yi(浙江大学,环境与资源学院,浙江,杭州,310029)

朱有为,ZHU You-wei(浙江省农业厅环境保护管理站,浙江,杭州,310020)

篇3：浙江省台州市路桥区土壤重金属污染特征及防治对策

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于兰州市西固区, 地处东经103°35′ ～103°40′, 北纬36°05′～36°09′, 海拔1500m, 总面积约50km2。该区地处黄河河谷盆地, 马兰黄土是主要成土母质。属温带半干旱大陆性气候, 年最高气温可达35℃以上, 最低可至23℃, 年降水量200～300mm, 年蒸发量1300～2100mm。20世纪50年代以前, 该区为农业区。第一个五年计划期间, 国家在兰州市开展了八项国家重点建设工程, 其中有七项在西固区, 涉及石油、化工、机械、冶金四大产业。经过多年的发展, 目前已形成了电力、化学、冶炼、建材、轻纺、制药、核能源等门类齐全的工业体系, 是我国西北地区一个典型的工业区。

1.2 样品的采集

在研究区内选择近年来未受强烈人为活动干扰 (如挖掘和填埋等) 的区域作为采样区, 共确定了320个土壤采样点。在每个采样点10m2的范围内随机采集9个子样品 (0～10cm) 。

将其混合均匀后用四分法取500g组成一个样品。在采样过程中, 应避免样品受到待测元素的污染。

1.3 样品处理与分析

土壤样品的处理与分析参照《土壤理化分析与剖面描述》[12]和《岩石矿物分析》[13]。所用分析仪器分别为:pH值采用PHS-3C 酸度计 (上海雷磁仪器厂) ;电导率采用DDB-303A 电导率仪 (上海雷磁仪器厂) ;Cu、Pb和Zn的含量采用理学3080E3型X荧光光谱仪 (日本理学株式会社) ;Hg的含量采用XGY-1011A型原子荧光光度计 (北京海光光学仪器厂) ;Cd的含量采用日立180-80原子吸收分光光度计 (日本日立公司) 。在样品测定过程中采用二级标准样品40-3、40-5、40-9、40-10进行质量控制, 所有项目的检出率为100%, 分析误差符合要求。所有测定结果以样品干重计。

2 结果与分析

2.1 土壤重金属含量

研究区土壤中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Cd的描述性统计参数见表1。从变异系数来看, 上述10种重金属元素中, Co和Mn的变异系数较小, 为11%和6%;其次是Cr、Ni和As, 其变异系数分别为13%、30%和19%;Cu、Pb、Hg、Zn和Cd的变异系数较大, 分别为36%、58%、85%、33%和52%。从表1还可以看出, 与兰州市土壤背景值相比, 除Co元素外, Cr、cu、Mn、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Cd的含量均程度不同地高于兰州市土壤背景值, 分别高出31%、54%、13%、29%、95%、70%、11%、333%和164%。另外, 与对照点会宁土壤中各元素的含量相比, 研究区Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Cd的含量分别高出7%、16%、56%、5%、33%、103%、80%、26%、712%和147%。与对照点榆中的土壤相比, 研究区Co和Ni的含量较低, 但Cr、Cu、Mn、Pb、Zn和Cd的含量分别高出51%、56%、9%、131%、66%和42%。

mg℃

2.2 土壤重金属污染程度评价

Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Cd元素的单因子污染指数存在一定的差异。按照污染程度分级标准, 研究区土壤中Co的平均污染指数为0.92, 为非污染;Cr、Cu、Mn、Pb、Zn和As平均污染指数在1～2之间, 均属轻度污染;Cd平均污染指数为2.62, 属中度污染;Hg污染最为严重, 平均污染指数达4.3, 属重度污染。根据计算的结果, 研究区土壤中Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Cd元素的综合污染指数为3.61, 按照污染程度分级标准, 研究区土壤重金属综合污染程度为重度污染。尽管从总体上看, 研究区土壤中的Co为非污染元素, Cr、Cu、Mn、Pb、Zn和As为轻度污染元素, Cd元素为中度污染元素。但各个元素的污染程度的空间变异很大。并且可以看出, Co元素在83%的样点未发现污染, 17%的样点受到轻度污染。Mn、Ni、As和Cr元素分别在98%、95%、67%和99%的样点受到轻度污染, Cr在0.9%的样点受到中度污染, As分别在0.3%的样点受到中度和重度污染, Ni分别在0.9%的样点受到中度和重度污染。Cu、Pb、Zn、Hg和Cd元素污染程度较重, 分别在90%、70%、78%、18%和29%的样点受到轻度污染, 分别在7%、17%、17%、25%和48%的样点受到中度污染, 分别在3%、12%、5%、55%和22%的样点受到重度污染。

2.3 土壤重金属空间分布

利用Arcview GIS3.2软件, 采用DW (hverse Ⅱstanced Weighted) 插值法对土壤中Zn、Cd、Pb、Cu、Ni、Co、Mn、Cr、As和Hg10种重金属元素的空间分布进行了研究, 结果如图1所示 (除Co元素外, 含量低于背景值的区域定为白色) 。从图1中可以看出, 研究区重金属污染严重的地区主要是兰州石化公司化工区 (包括化肥厂、橡胶厂、石油化工厂) 、西牛公司、兰州铝厂、兰州石化公司炼油区、甘肃省建筑构件公司、西固热电厂、兰州石化公司炼油区西面的部分菜地、深沟桥道路两侧等地域。但就每种元素来看, 其空间分布特征有所不同。

从Zn元素的空间分布图可以看出, 研究区Zn元素含量除兰州石化职业技术学院及西固区医院的部分绿化地含量与背景值相差不大外, 其余地区均不同程度高于背景值。污染最严重的地区有兰州石化公司、甘肃省建筑构件公司、铅丝厂和深沟桥道路两侧等区域。另外, 兰州石化公司炼油区及西固热电厂附近的部分菜地Zn元素的污染也比较严重。

Pb元素污染最为严重的区域是兰州石化公司化肥厂、西牛公司、深沟桥道路两侧等区域。其次是兰州石化公司炼油区、甘肃省建筑构件公司等地方。西固苗圃、西固公园、水上公园、沙梁子菜地等区域污染相对较轻。

Cu元素污染较为严重的区域主要在兰州石化公司化肥厂、兰州铝厂、深沟桥道路两侧的区域。另外兰州石化公司橡胶厂及炼油厂的部分区域污染也比较严重。西固公园、西固区医院及其周围的区域Cu污染较轻。

Cd元素污染比较严重的区域包括兰州石化公司化肥厂部分区域、兰州三江木业有限公司、深沟桥道路两侧、刘家庄部分菜地及道路两侧。

Hg元素在兰州石化公司化肥厂、橡胶厂、石油化工厂、炼油厂、甘肃省建筑构件公司等区域污染最为严重。兰州石化公司炼油厂西面的菜地污染非常严重。另外, 西固区医院以及西固热电厂以南的菜地也受到了比较严重的Hg污染。

Ni元素的污染在兰州铝厂最为严重, 在兰州石化公司炼油区、化工区较为严重, 其余地区污染程度较小。

Cr元素污染较为严重的区域是兰州石化公司化肥厂、西牛公司、深沟桥道路两侧等的部分区域, 另外, 甘肃省建筑构件公司、兰州金轮建筑有限公司以北、兰州石化公司炼油厂等周围的部分区域也比较严重。

Co、Mn和As 3种元素与上述7种元素相比污染程度较轻, 但在部分区域仍存在一定的积累。Mn污染比较严重的地区是兰州石化公司化肥厂、石油化工厂、西固热电厂以南的菜地、三星公司西南面的菜地以及临洮街西端的部分菜地。As元素在兰州石化公司化肥厂的部分区域污染较为严重, 在兰州石化公司炼油厂、西固苗圃等地也有一定程度的污染, 但在水上公园、西固公园、兰州棉纺厂家属院以及西圃交警大队以西的菜地等区域的土壤中As元素含量低于兰州市土壤背景值。Co是10种元素中污染程度最轻的一个元素。除了兰州石化公司化工区、炼油区等地的局部地区存在轻度污染外, 其余地区土壤中这种元素的含量均略低于兰州市土壤背景值。

尽管上述各元素在土壤中的分布有所不同, 但也存在许多相似之处, 主要表现在, 除As和Co在部分地区土壤中的含量低于兰州市土壤背景值外, 其余8种元素几乎在整个研究区域均呈现不同程度的积累, 特别是在兰州石化公司化肥厂、橡胶厂、西牛公司、甘肃省建筑构件公司、兰州石化公司炼油厂及附近的菜地、深沟桥道路两侧、兰州铝厂及西固热电厂附近菜地中, 均有多种元素的严重积累。

3 结论

通过对研究区土壤中重金属总量、各形态含量的统计分析, 可以得出如下主要结论:

1) 研究区土壤已受到Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Cd元素不同程度的污染。根据各元素单因子污染指数评价, Co为非污染, Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和As为轻度污染, Cd为中度污染, Hg为重度污染。综合污染指数评价表明, 重金属总体污染程度为重度。

2) 对研究区土壤中各元素的空间分布特征的分析表明, 土壤重金属污染严重的地段是兰州石化公司化工区 (包括化肥厂、橡胶厂、石油化工厂和西牛公司) 、兰州铝厂、兰州石化公司炼油区、甘肃省建筑构件公司、西固热电厂、兰州石化公司炼油厂西面的部分菜地以及深沟桥道路两侧的区域。不同元素的空间分布特征明显不同。

摘要：通过对兰州市西固区表层土壤 (010 cm) 320个土壤样品中Co、Cr、Cu、Mn、N i、Pb、Zn、As、Hg和Cd等10种重金属元素总量的测定, 确定了土壤中主要重金属污染物种类及其污染程度, 采用G IS技术绘制了研究区土壤中10种重金属元素的空间分布特征图。

关键词：重金属积累,空间分布,兰州西固区

参考文献

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篇4：浙江省台州市路桥区土壤重金属污染特征及防治对策

关键词：土壤,重金属,分布规律,遵义县

遵义县是贵州省农业生产基地, 其土壤环境质量状况直接影响到人民群众的身体健康。工业“三废”、农药、化肥的施用、不合理的耕作措施等, 使土壤污染日益严重。我国加入W T O后, 对农产品的产量和品质都提出了较高的要求, 而高品质的农产品的生产是和土壤环境质量息息相关的。因此, 及时了解、分析和跟踪国内外土壤环境质量研究的最新发展方向和前沿, 开展农产地土壤重金属的空间变异分析, 研究土壤重金属污染的空间动态变化规律和污染趋势, 分析造成土壤重金属污染空间分布的原因。从而推动土壤的安全利用, 降低因土壤污染而损害人们健康的风险, 同时研究方法和手段还可以为今后相关部门进行土壤污染的控制、管理以及土壤污染的预测、预警等提供资料和依据。

1 研究区概况

遵义县位于贵州北部, 隶属遵义市, 地理坐标:东经106°17′22″~107°25′25″, 北纬27°13′15″~28°04′09″。东接湄潭县、瓮安县, 西达仁怀市、金沙县, 南临息烽县、开阳县, 北部环抱遵义市红花岗区和汇川区。国土总面积4 0 9 2.6 6 k m 2, 其中耕地面积1212km2, 占总面积的30%。土壤类型以黄壤土类、水稻土类、紫色土类为主。遵义县地处大娄山山脉南侧, 属黔中丘原和黔北山地过渡地带。

遵义县是全省商品粮、油菜籽、生猪、烤烟生产基地县, “全国无公害农产品示范基地县”、“中国‘双低’油菜生产大县”和“全国商品瘦肉型猪基地县”, 常年粮食产量在5 0万吨以上。工业经济已初步形成了以冶金、化工、建材、能源、医药、食品为支柱的格局,

2 调查范围和布点

根据重金属分布的空间变异性和城郊土壤空间差异十分明显的特点, 采用非均匀性布点方法, 采样点选在被采土壤类型特征明显的地方, 地形相对平坦、稳定、植被良好的地点。采样点远离坡脚、洼地等具有从属景观特征的地点和城镇、住宅、道路、沟渠、粪坑、坟墓附近等处人为千扰大的地方, 采样点以剖面发育完整、层次较清楚、无侵入体为准。样点涉及遵义县石板镇、南白镇、三合镇、苟江镇、三岔镇、乌江镇、龙坑镇、鸭溪镇等1 5个乡镇 (分布情况见图1) 共8 0 0余个样品。

3 样品分析方法

土壤重金属元素分析方法:准确称取0.1000g的100目土壤样品, 加入5ml优级纯浓硝酸, 加盖后在沸腾的水浴中加热三小时, 加热期间振荡几次, 定容至5 0 m l, 静置后取上清液进行分析。As、Hg As、Hg用原子荧光法 (AFS-230E, 北京海光仪器公司) 测定, Cd、Pb、Cr采用石墨炉-原子吸收光谱仪 (AAS Vario 6, 德国耶拿仪器有限公司) 测定。

分析过程中所用水均为二次去离子水, 试剂均采用优级纯, 每批样品测定均作全程试剂空白, 同时在分析测试过程中C d以G S S-5标准参考土壤, As、P b、C r以GSS-2标准参考土壤, Hg以GSS-3标准参考土壤进行全程质量控制, 标样从国家标准物质中心购置, 且每批样品中随机抽取1 0%~1 5%样品用作内检。每批检测样品中, 要求标准样品检测结果合乎规定误差要求, 内检样品合格率不小于9 0%, 即认为该批分析结果有效, 否则予以重做。测试结果表明, 全部样品均检出五种重金属, 检出率100%。

4 评价方法

评价因子:根据国家无公害农业基地的标准, 选取了影响大的5种重金属污染元素 (As、Pb、Cd、Cr、Hg) 作为土壤环境质量评价因子。评价标准:采用N Y 5 0 1 0--2002无公害环境土壤质量要求。该标准把土壤环境质量分为3个等级。2级标准为保障农业生产, 维护人体健康的土壤限制值。本文选取3级标准, 具体指标见表l。

评价模式:

单项污染指数:Pi=Ci/Si

综合污染指数

式中:P为土壤中i元素单项污染指数;Ci为i元素的实际浓度;Si为i元素的评价标准;P综合为综合污染指数;n为样品个数;Pi m a x为所有元素单项污染指数中的最大值;Wi为土壤污染物分担率 (%) 。

土壤质量分级标准, 综合污染指数全面反映了各污染物对土壤污染的不同程度, 同时充分考虑了高浓度物质对土壤环境质量的影响。因此, 本文中用综合污染指数代表Cd、Pb、Cr、Hg、As 5种重金属对土壤的综合污染程度, 因而评定土壤质量等级更客观。在评价时可兼顾考虑单项污染指数, 以表示某一有害物质的影响, 单项污染指数越高的元素对综合污染指数的贡献率和影响就越大。结合地区实际和相关标准, 将土壤污染等级划分列于表2。

5 结果分析

根据遵义县1 5个采样乡镇土壤样本测定结果, 用Excel软件对遵义县800个样品5种重金属污染指数进行统计计算, 分别得各乡镇单项污染指数、综合污染指数及单项污染指数分担率, 遵义县土壤样品数C d含量污染指数P i在2.0~3.0之间, 为中度污染的占12.82%, Pi在1.0~2.0之间, 为轻度污染的占51.52%, Pi在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占23.17%, 处于安全级占12.49%;该地区土壤样品数H g含量污染指数P i在2.0~3.0之间, 为中度污染的占2.7 0%, P i在1.0~2.0之间, 为轻度污染的占8.3 2%。

Pi在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占2 1.7 1%, 处于安全级占6 7.2 7%;该地区土壤样品数C r含量污染指数P i在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占3.9 4%, 其它样品均处于安全级;该地区土壤样品数P b含量污染指数P i在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占0.6 7%, 其它样品均处于安全级;该地区土壤样品数As含量污染指数Pi在1.0~20之间, 为轻度污染的占1.8 0%, 在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占2.7 0%, 其它样品均处于安全级。

6 防治措施

遵义县农业土壤尽管重金属平均含量较高, 但综合污染指数仍属尚清洁的警戒级, 部分乡镇土壤受到轻度污染, 个别乡镇受到中度污染。为保证农产品和食品安全, 重金属污染应引起高度重视, 采取积极有效措施治理污染土壤。防治土壤重金属污染的方法很多, 但由于土壤污染的潜在性、不可逆性、长期性和后果的严重性, 土壤污染的治理应立足于防重于治的基本方针。一旦污染后再去治理, 那是十分困难的目前, 大多数治理方法尚处于试验阶段, 结合遵义县土壤重金属Cd、Hg、As污染较明显的实际情况, 提出以下可能性的措施:

(1) 采取有效措施, 严格控制工业“三废”排放。从源头上控制污染物的排放, 是解决重金属污染的关键, 研制促进经济增长和节能减排有机统一、良性互动的政策措施, 完善工业经济能源消耗和污染排放统计制度, 建立科学合理的工业经济和节能减排指标体系、监测体系和考核体系。在煤工、铝加工、矿石冶炼、水泥建材等行业大力推广先进生产工艺和综合利用技术、淘汰落后技术和工艺;大力发展循环经济形成产业间的大循环, 使行业产生的废弃物得到最大限度的利用。

(2) 合理施肥、科学施肥化学措施。施用改良剂、抑制剂等降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性, 从而降低污染物进入生物链的能力, 减轻对土壤生态环境的危害。

(3) 加强生物修复技术的应用与研究。这种技术主要通过两种途径来达到对土壤中重金属的净化作用: (1) 通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态, 使重金属固定或解毒, 降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性; (2) 通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。

参考文献

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[2]陈红亮, 等.遵义东南部地区农业土壤重金属分布特征及风险评价[J].核农学报, 2008, 22 (1) :105～110.

篇5：土壤环境污染及防治对策

关键词：土壤环境,污染,防治对策

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[1,2]。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20%, 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, 2005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50～60 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。2008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21～24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100 cm的土层中硝态氮的积累量为120～600 kg/hm2, 而以施用化肥为主的保护地菜田土壤中, 100 cm土层中硝态氮的累积量高达350～1 864kg/hm2。在保护地栽培条件下, 即使是以施用有机肥为主的100 cm土层中硝态氮累积量也在240～740 kg/hm2。

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2步, 首先是铵转变成亚硝酸盐, 反应式为:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+。然后亚硝酸盐再转变成硝酸盐, 反应式为:2NO2-+O2→2NO3-。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60 kg/hm2的数量施用, 2年后表土pH值从5.0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、N2的形式进入大气, 大气中的NH3、N2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。

化肥施用促进土壤酸化现象在酸性土壤中最为严重。例如, 在南泥湾农场, 新垦田经耕种施肥后pH值由1999年的5.95, 降到2008年的5.08。土壤酸化后可加速Ca、Mg从耕作层淋溶, 从而降低盐基饱和度和土壤肥力。

2 防治对策

2.1 强化环保意识, 加强监测管理

目前, 大多数人还没有意识到化肥对土壤环境和人体健康造成的潜在危险。应加强教育, 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。注重管理, 严格化肥中污染物质的监测检查, 防止化肥向土壤带入过量的有害物质。制定有关有害物质的允许量标准, 用法律法规来防治化肥污染。

2.2 增施有机肥, 普及配方施肥

有机肥是我国传统的农家肥, 包括秸秆、粪尿肥、绿肥、厩肥、杂肥等。施用有机肥能够增加土壤有机质、土壤微生物, 能改善土壤结构, 改善理化性质, 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。各地可根据实际情况推广豆科绿肥。另外, 作物秸秆本身含有较丰富的养分, 比如稻草含有0.5%～0.7%的氮、0.1%～0.2%的磷、1.5%的钾以及硫和硅等。因此, 推行秸秆还田也是增加土壤有机质的有效措施, 绿肥、油菜、大豆等作物秸秆还田前景较好, 应加以推广[3]。

配方施肥技术是综合运用现代化农业科技成果, 根据作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应, 在以有机肥为主的条件下, 产前提出施用各种肥料的适宜用量和比例及相应的施肥方法[4]。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, 值得推广。

2.3 应用硝化抑制剂, 改进施肥方法

硝化抑制剂又称氮肥增效剂, 能够抑制土壤中铵态氮转化成亚硝态氮和硝态氮, 提高化肥的肥效和减少土壤污染。据河北省农林科学院农业资源环境研究所贾树龙研究, 施用氮肥增效剂后, 氮肥的损失可减少20%～30%。由于硝化细菌的活性受到抑制, 铵态氮的硝化变缓, 使氮素较常时间以铵的形式存在, 减少了对土壤的污染。

氮肥深施, 主要是指铵态氮肥和尿素肥料。据农业部统计, 在保持作物相同产量的情况下, 深施节肥的效果显著;碳铵的深施可提高利用率31%～32%, 尿素可提高5.0%～12.7%, 硫铵可提高18.9%～22.5%。磷肥按照旱重水轻的原则集中施用, 可以提高磷肥的利用率, 并能减少对土壤的污染。还可采取施用石灰, 调节土壤氧化—还原电位等方法降低植物对重金属元素的吸收和积累, 还可以采用翻耕、客土深翻和换土等方法减少土壤重金属和有害元素含量[5]。

参考文献

[1]刘青松.农村环境保护[M].北京:中国环境出版社, 2003:99-105.

[2]崔玉亭.化肥与生态环境保护[M].北京:化学工业出版社, 2000:61.

[3]鲁如坤.土壤植物营养学原理和施肥[M].北京:化学工业出版社, 1998:112-201.

[4]金新民.试论提高化肥利用率的可能途径[J].农业与技术, 1998, 18 (4) :16.