我国是一个农业大国,肥料对于庄稼生长来说,是不可或缺的。目前我国年化肥施用量达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,粮食总产量由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,化肥的过量和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。中国农业科学院土壤肥料研究所调查显示,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。抽样测定结果表明,北京市菠菜硝酸盐含量高达2358毫克/千克,萝卜为2177毫克/千克;上海、广州等大城市蔬菜中亚硝酸盐含量超标2~8倍;南京市蔬菜中求超标率达75%。残留化肥,已经成为一股巨大的污染暗流。
19世纪,英国骨粉的进口量大增;南美地区的海鸟粪便成为抢手货;欧洲农场主甚至到拿破仑时期的战场(滑铁卢、奥斯特里茨)等地寻找骨头撒到田间。有对肥料的需要,就催生出有关研究或发明。德国化学家李比希首次弄清了土壤养分如氮、磷、钾在植物生长过程中的作用,但其中的首要制约因素始终是氮肥。空气的主要成分就是氮,问题在于氮气是一种惰性气体,难以直接利用。于是,直到哈伯发明人工合成氨方法,才有20世纪以来化肥的大规模生产。从此,农业快速步入工业化生产模式。
田地里正在喷洒化肥
最近20年内全世界化学肥料的消耗量增加了3倍,氮肥使用量增长尤其快。化肥使用量的增加,虽然提高了农作物的产量,但由于使用量不当以及施肥方法不合理,常使很多化肥被浪费掉;而且随水土流失进入水体,从而加剧了对环境的污染,导致生态系统多方面失调。国外在绿色食品生产中,对有机肥的作用逐渐有了客观评价。20世纪70~80年代西方掀起的有机农业,排斥化肥,十分重视和强调有机肥料的作用和使用。但以后的研究发现,不合理过量使用有机肥,同样造成土壤硝酸盐积累和污染地下水,甚至污染食品。
●绿色追问——化肥污染●
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。农田施用的任何种类和形态的化肥,都不可能全部被植物吸收利用。据有关资料介绍:目前我国氮肥当季利用率仅为30%~35%,磷肥利用率仅为15%~20%,钾肥利用率也不超过65%。我国每年通过挥发、反硝化、淋失等途径损失的化学氮多达1200万~1400万吨,现有复合肥中的磷在进入土壤后,35~40天有效性即下降80%,从而造成资源浪费,污染环境。
化肥污染引起的环境问题主要有五方面。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,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。
遭受化肥污染的土地和水源
防治化肥污染,可以通过以下几个方面来进行。
(1)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。
(2)化肥与有机肥配合使用,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。(www.daowen.com)
(3)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,提高农作物品质量。
(4)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。
经过科学家的努力,用菌肥代替化肥也是一个不错的前景。菌肥不会像化肥那样积淀在植物叶上或土壤中,一遇到降水就会随之流走,它可以把固态氮转化为易吸收的离子态的氮,从而使板结的土壤变得柔软,菌肥还有一个优点,是能持续地供给养分。
相关链接:国外关于土壤污染保护的法律
1.在美国
1980年美国通过了《环境应对、赔偿和责任综合法》,主要意图在于清洁全国范围内的有害地块,并明确清洁费用的承担者,对土壤污染采取“谁污染谁治理”的原则。1997年5月,美国政府发起并推动了“棕色地块”(工厂搬迁后留下的被污染的土地)全国合作行动议程,当年联邦政府在100余个棕色地块投入的资金超过4亿美元。1998年3月,美国确立了16个“棕色地块”治理示范社区,吸引了39亿多美元的开发基金。同时美国农业部对土壤保护采取了一些举措。如:到农场进行技术援助和知识培训;支付给农民转入土壤保护而停止生产土地租金;采集数据资料,对土壤保护项目进行评价和研究;为保证土壤保护项目的实施,防止土壤用途的改变和农民签订资金支付协议。从美国保护土壤污染的举措中,可以看出,美国在法律制订中侧重于对农民利益的维护、保护以及对土壤资源的养护。
2.在日本
日本是一个人多地少的国家,但是日本相比较于中国,更注重土壤的养护与土壤污染的保护,尽管日本是一个经济高度发达的现代国家,但是日本农业的生产方式是保守而重生态的,注重精耕细作与土壤的更新。日本也是世界上最早对土壤进行大面积修复的国家。日本于1970年颁布的《农业用地土壤污染防治法》于1993年进行了修订,其目的是“为了防治和消除农业用地被特定有害物质污染,以及合理利用已被污染的农业用地,研究防止生产有可能危害人体健康的家畜产品,以及妨害农作物生长的必要措施”,并且对已经或可能被污染的区域进行划界,指定对策区域,并在该区域范围内进行科研及改良、治理等。
3.在德国
德国《土壤保护法》已于1999年3月1日开始实施。德国的土壤保护法对土壤的保护主要体现在以下几个方面:第一,在土壤管理方面,防止土壤紧实;在农用机械方面,防止水土流失。对种植防风植物,加大已有防风的种植密度,并加大种植面积,以避免土壤风蚀。尽可能采用轮作方式,保持土表高覆盖度;尽可能减少土表的机械使用,作物残留物和有机物均衡处理。保持土壤适宜的酸碱度,以保证土壤微生物活力。第二,在肥料管理方面,对施肥方式、措施,不同肥料的应用与管理,不同肥料与土壤的关系,如何确立施用何肥料以及如何实施能够保障土壤的肥力、酸碱度平衡等方面提出了明确的要求。第三,对于肥料中重金属的含量做出了明确的限制性规定。德国的土壤保护对可能造成土壤污染或土壤退化的相关规定比较具体,因此,具有较强的实践性和可操作性,特别是在防风植物的种植、轮作方式、作物的残留物处理、土壤成分平衡、肥料管理、肥料中重金属含量等都有较好的规定。
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