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农业面源污染对耕地土壤环境造成的危害

2016-02-06刘永红叶顺法许晨昊邱林峰袁永刚

中国农业信息 2016年12期
关键词:桐庐县面源土壤环境

刘永红,叶顺法,许晨昊,邱林峰,袁永刚

(1.浙江省桐庐县农业和林业技术推广中心,杭州 311500;2.浙江省桐庐县横村镇办事处,杭州 311500;3.浙江省桐庐县钟山乡办事处,杭州 311500)

农业面源污染对耕地土壤环境造成的危害

刘永红1,叶顺法2,许晨昊1,邱林峰3,袁永刚2

(1.浙江省桐庐县农业和林业技术推广中心,杭州 311500;2.浙江省桐庐县横村镇办事处,杭州 311500;3.浙江省桐庐县钟山乡办事处,杭州 311500)

农业面源污染是我国土壤环境污染的主要原因之一,是目前中国农村环境质量下降的主要形式,对耕地土壤环境构成的威胁已日益严重。文章主要就造成农业面源污染的原因和农业面源污染对耕地土壤环境造成的危害进行了分析。

耕地 土壤污染 面源污染

中国受农业面源污染影响的农田有2 000万hm2,污染现状比较严重。第一次全国污染源普查公报显示,2007年通过农业面源污染排放的总氮为270.46万t,总磷为28.47万t,分别占同期全国排放的57.19%和67.27%。农业面源污染对耕地土壤环境构成的威胁已日益突出,在发达国家尤其美国,已引起高度重视。目前我国农业面源污染产生的原因和对耕地土壤环境造成的危害主要有以下几点。

1 长期大量施用化肥对耕地土壤造成的污染危害

中国用不足世界10%的耕地养活了世界上22%的人口,然而我国的化肥使用量超过了全世界总量的1/3。1980年至今,我国粮食单产水平提高了56%,而化肥投入量增长了225%;同期,德国、法国等发达国家粮食单产水平提高了51%~52%,而化肥投入量则减少了31%~47%。化肥利用率普遍较低,氮肥平均利用率为30%、磷肥为18%、钾肥为40%。大量化肥的施用使许多有害物质进入土壤,使土壤变碱或变酸,削弱土壤或肥料中其他营养元素效应。化肥生产原料含有有害痕量化学元素如工业磷肥中的锡、砷、氟等,这些元素残留会造成土壤污染。化肥还会引起硝酸盐和亚硝酸盐的污染及硫化物、硫酸盐污染,也可能使土壤营养元素尤其微量元素平衡被破坏,造成农作物缺素症和重金属污染。大量氮肥的使用还加快土壤中有机碳的消耗,降低有机质的活性和土壤的供氮能力。长期使用化肥,特别是施肥不平衡,往往导致土壤板结、耕地质量变劣、土壤肥力下降,农民为维持农田生产能力,更加依赖于增加化肥,形成恶性循环。

2 农药对耕地土壤造成的污染危害

全世界每年粮食总产量的50%会被各种病、虫和杂草吞噬。我国有关部门统计,我国由于防治病、虫和草害,每年可挽回粮食损失150亿~200亿kg,皮棉2.5亿~3 亿kg,瓜、果、烟、茶等经济作物因使用农药而获得的经济效益更为显著,已处于不得不使用农药的地步。农药的使用有80%~90%最终进入土壤环境中,农药毒性越强,在土壤中降解越慢,残留期越长,就越容易导致土壤的污染。20世纪70年代我国使用的无机类、有机氯农药的性质极稳定,不易分解,尤其有机氯农药水溶性高、脂溶性低,此类农药禁用近20年后全国大部分地区土壤中仍有残留。换代产品有机磷、氨基甲酸脂类、有机氮类杀虫剂和磺酰脲类除草剂的使用,相对缓解了土壤污染的程度,但污染范围却因使用范围的扩大而扩大。土壤动物的丰度是沃土的重要标志,农药在土壤中的残留对土壤有益微生物和有益动物,如:蚯蚓、食蚜蝇和食蚜蚁等产生不同程度的危害。

3 农用塑料薄膜对耕地土壤造成的污染危害

农用塑料薄膜主要是棚膜和地膜,还包括遮阳网、防虫网、饲草用膜以及农用无纺布等。塑料薄膜的使用有效解决了生产上长期存在的低温、干旱、霜期长等不利气候条件影响的问题,同时减少了除草剂、杀虫剂的使用量,实现大面积增产和稳产。我国于20世纪70年代末开始在农业生产上使用塑料地膜覆盖技术,后来居上,取得了塑料农膜产量和使用量两个世界第一,大致相当于世界其他国家总和的1.6倍。农用薄膜光解、生物分解性均较差,残膜仍留在土壤中很难降解。我国农膜年残留量高达35 t,残膜率达42%。当土壤中含废旧农膜量过多时间过长时,耕作层土壤结构被破坏,土壤板结,孔隙减少,通气性、透水性降低,阻碍水分和营养物质的流动,降低土壤肥效,抑制微生物活力,抑制农作物种子发芽、出苗和根系生长,造成作物减产。与国外农用薄膜污染相比较,我国农膜污染更加严重,部分国产农膜耐用性差,易破碎,清除率低,加之残膜收购价格太低,调动不起农民的积极性,往往清理大张的忽视小块的不翻土里的。

4 畜禽和水产养殖业对耕地土壤造成的污染危害

畜禽和水产养殖业在取得巨大成就的同时,污染问题也随之而来。畜禽养殖场内的粪尿和屠宰场内动物体遗留物,水产养殖场内鱼类的粪便和饲料的沉淀是土壤污染的主要生物源。这些废弃物中含有多种寄生虫、病原体和病毒等有害微生物。

由于处理成本高加之环保意识低,大部分养殖场中的废弃物及病死生物残体等不加处理,直接抛弃在地表或直接利用作为肥料,其中的寄生虫、病菌和病毒等长期存活在土壤中并大量繁殖,引起土壤和水域污染。未经处理的污水中含有一定浓度的多种重金属元素,如铜、铅、镉、砷和锌等,不当排放导致土壤重金属污染。

5 生活垃圾污水和废弃秸秆对耕地土壤造成的污染危害

农村生活污水和垃圾污染源分散、面广。我国农村每年产生生活污水约80多亿t,而96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统。简单处理或未处理的污水自流到地势低洼的河流、湖泊和池塘等地表水体中,慢慢渗透到周边农田。垃圾常年堆积,污染物浓度越来越高,通过雨水淋融造成周围土壤污染。我国每年产出秸秆6.5亿t左右,约有2/3被焚烧或变成有机污染物,秸秆焚烧气体降落地面造成大气污染型的土壤污染。

[1] 陈刚,刘西超,王静.农药对土壤的污染及其防治措施.现代农业科技.2013,(10):218~220

[2] 李自林.我国农业面源污染现状及其对策研究.干旱地区农业研究.2013,(5):207~212

[3] 彭训广,王彩虹,孙力.农用薄膜对土壤污染现状、原因与治理对策.价值工程,2010,(4):83

[4] 吴岩,杜立宇,高明.农业面源污染现状及其防治措施.农业环境与发展,2011,(1):64~67

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