導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇土壤膠體特性，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：土壤；新型肥料；氮素淋失；地球化學(xué)響應(yīng)

中圖分類號(hào) S158 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）08-16-05

Abstract：Nitrogen leaching is an important way of nitrogen loss，which makes it the dominant process accounting for nitrate pollution in groundwater. Therefore，it is of great significance to study the characteristics of nitrogen leaching in soil which may pave a way for groundwater nitrogen pollution prevention and control.In our study，soil column method was used to study nitrogen transport and leaching behavior of new emerging fertilizers in soil. Meanwhile，the geochemical responses of soil to nitrogen leaching were analyzed and the leaching amounts of main nitrogen species were determined.The results showed that nitrogen leaching losses were significantly different between new emerging fertilizers and traditional nitrogen fertilizers. Nitrogen leaching losses of urea，slow-release fertilizer and stabilized fertilizer were 208.66，131.95 and 125.24 kg?hm-2，respectively.The nitrogen leaching rates of slow-release fertilizer and stabilized fertilizer（32.98% and 31.31%）were lower than that of urea（52.16%），which indicated that slow-release fertilizer and stabilized fertilizer significantly reduced nitrogen losses.Nitrate，ammonium and dissolved organic nitrogen respectively accounted for 49.89%～75.19%，6.48%～12.77% and 14.92%～31.31% of the nitrogen leaching amount，which demonstrated that nitrate nitrogen was the main form of nitrogen leaching，followed by dissolved organic nitrogen and ammonium nitrogen.

Key words：Soil；New emerging fertilizers；Nitrogen leaching；Geochemical response

地下水是一種寶貴的自然資源，是人類生產(chǎn)生活中重要的供水水源之一，一旦被污染便難以治理[1-2]。近些年來(lái)，青島市大沽河流域地下水污染日益嚴(yán)重，調(diào)查表明，大沽河地下水中硝態(tài)氮超標(biāo)率為73.7%，最高濃度達(dá)到106mg?L-1，超標(biāo)近10倍[3-4]。由此可見，大沽河地下水源地硝酸鹽污染控制已經(jīng)到了刻不容緩的地步。

篇2

現(xiàn)在，誤用除草劑產(chǎn)生藥害已經(jīng)很少見了，經(jīng)過(guò)調(diào)查，分析可知，近年來(lái)除草劑產(chǎn)生的藥害的原因有以下幾點(diǎn)。

一、藥劑量不當(dāng)造成的藥害

現(xiàn)在使用的大多是高效農(nóng)藥，有的用量只需要用幾克到幾十克，需要精確用量。有時(shí)在不經(jīng)意間多用幾十克，藥效雖然增大了幾倍，但自然而然藥害也就產(chǎn)生了。

有的由于反復(fù)使用同一種藥劑，產(chǎn)生了抗藥性，所以除草效果較差，導(dǎo)致在使用時(shí)刻意加大用量，以提高除草效果，但是由于用量大，從而產(chǎn)生藥害。

二、土壤質(zhì)地不同造成的藥害

土壤質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)含量影響土壤對(duì)除草劑的吸附。比如粘性土壤以及有機(jī)質(zhì)含量高的土壤膠體的吸附能力強(qiáng)，除草劑被吸附的多，因此在推薦劑量?jī)?nèi)要求用最高計(jì)量；然而砂性土壤和有機(jī)質(zhì)含量低的土壤其吸附能力較低，要求用推薦劑量的最低量來(lái)避免藥害。

然而土壤干旱時(shí)，由于施入土壤中的除草劑往往不能被土壤膠體吸附，不能發(fā)揮作用，適宜用推薦劑量的高量；但是要注意的是當(dāng)濕度過(guò)于飽和時(shí)，很多除草劑會(huì)淋溶到土壤下層作物的根部，引起藥害。

三、使用時(shí)間不當(dāng)造成藥害

作物在不同時(shí)期對(duì)農(nóng)藥敏感程度不同，一般在播種前或者播種后苗前使用。然而苗前最忌諱在種子已經(jīng)拱土萌發(fā)時(shí)噴施除草劑，然而，此時(shí)作物即將拱土而出，這時(shí)噴施最容易產(chǎn)生藥害。

而苗后一般在作物3～5葉期噴施除草劑較為安全。一些農(nóng)戶往往不按藥劑說(shuō)明進(jìn)行噴施，所以造成藥害的發(fā)生。

四、天氣原因造成的藥害

溫度和日照情況也影響除草劑的吸收和傳導(dǎo)。通常情況下在高溫、日照比較充足時(shí)，除草劑用量要適當(dāng)減少。而施藥后如果遇到降雨或者高溫，則容易引起藥害，低洼地塊可能會(huì)藥害更嚴(yán)重些。

而對(duì)于具有漂移特性的除草劑在噴施過(guò)程中，藥液霧滴極易揮發(fā)與漂移，導(dǎo)致臨近的敏感作物及樹木受害。比如噴霧器壓力越大，霧滴越細(xì)，越容易漂移。

比如，2.4―滴丁脂表現(xiàn)最為嚴(yán)重與突出，往往在地面噴施時(shí)，其霧滴可以漂移1000～2000米；而禾草特在地面噴施時(shí)，霧滴可以漂移500米以上，如果采用航空噴灑，霧滴漂移距離會(huì)更遠(yuǎn)，造成藥害范圍更大。所以應(yīng)該選擇無(wú)風(fēng)天氣噴灑，不然可使受害程度伴隨風(fēng)力增大而加重。

五、噴灑不細(xì)致造成藥害

農(nóng)藥器械由于可以輪流使用，有的在使用時(shí)不把施藥器械清洗干凈，有別的農(nóng)藥殘留，造成與其他農(nóng)藥混用不當(dāng)；噴霧器噴霧性能不好，造成跑、冒、滴漏現(xiàn)象；還有在田間操作不標(biāo)準(zhǔn)，噴霧連帶重疊等，使局部噴藥過(guò)多，造成藥害。

六、土壤殘留造成的藥害

一些除草劑在土壤中持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、殘留時(shí)間較久，這樣容易對(duì)輪作中敏感的后茬作物造成損害，比如使用莠去津或者西瑪津，對(duì)后茬作物如大豆、甜菜、小麥等造成藥害；大豆田施用異f草松、氟樂(lè)靈，對(duì)后茬小麥、玉米有藥害；這種現(xiàn)象在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極易發(fā)生而造成不必要的損失。

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關(guān)鍵詞 納米-亞微米材料；速效鉀；重力方向運(yùn)移規(guī)律

中圖分類號(hào) X131.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）11-0180-02

Influence Mechanism of Nano-submicron Materials on Migration in Direction of Gravity of Available Potassium in Soil

RAN Ming-dong 1 GUO Zhi-wen 1 CHEN Tao 2 LIANG Yu-xiang 1 *

（1 School of Chemical Engineering，Sichuan University，Chengdu Sichuan 610041； 2 Luzhou Product Quality Supervision and Inspection Institute）

Abstract Based on one-dimensional yellow loam soil columns，we studied the effects of different nano-submicron materials content（0，0.004%，0.020%，0.040%，0.100%） on the migration of available potassium.The main results were showed as follows，the nano-submicron materials had obvious influence on graving direction migration of available potassium in yellow loam.In the training time，the content of available potassium in the experimental group was stable，and had no large fluctuation.Nano-submicron materials played a slow-release effect. Mainly affected by water migration and soil colloid adsoption，the potassium ion in the soil was extremely easy to lose.The soil with nano-submicron materials had strong water-holding capacity and adsorption，which made the water and available potassium adsorbed here.

Key words nano-submicron materials；available potassium；law of migration in the direction of gravity

是植物的主要營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)也是土壤中常因供應(yīng)不足而影響作物產(chǎn)量的三要素之一。農(nóng)作物含鉀量與含氮量相近但比含磷量高。在很多高產(chǎn)作物中，含鉀量超過(guò)含氮量。鉀與氮、磷不同，它不是植物體內(nèi)有機(jī)化合物的成分。迄今為止，尚未在植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)含鉀的有機(jī)化合物。鉀呈離子狀態(tài)溶于植物汁液之中，其主要功能與植物的新陳代謝有關(guān)[1]。

將尺寸范圍介于10-9～10-7 m的納米材料應(yīng)用于土壤物理學(xué)領(lǐng)域是該領(lǐng)域的一個(gè)新突破，其主要原理為利用納米材料小尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等基本特性，期待獲得許多傳統(tǒng)材料不具備的特性[2]。

納米碳的存在對(duì)土壤水分入滲過(guò)程產(chǎn)生阻礙作用，入滲率隨著納米碳含量增加而減小[3]。納米碳可以提高土壤的持水能力，隨著納米碳含量增加，土壤飽和含水量增加，相同土壤水吸力下土壤含水量增大。納米碳可以有效提高土壤吸持溶質(zhì)能力，隨著納米碳含量增加，初始穿透時(shí)間提前，完全穿透時(shí)間延長(zhǎng)，彌散度增大[3]。但納米材料對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中的傳遞影響研究還相對(duì)較少。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)土壤樣品來(lái)自四川省彭州市郊區(qū)大田，采用標(biāo)準(zhǔn)法隨機(jī)取樣，取樣深度為地表以下0～20 cm。土樣于實(shí)驗(yàn)室自然條件下進(jìn)行風(fēng)干、除雜等預(yù)處理，然后過(guò)2 mm篩，保存?zhèn)溆?。土壤為黃壤土，含有機(jī)質(zhì)25.72 g/kg、有效氮153.11 mg/kg、速效磷31.64 mg/kg、速效鉀9.24 mg/kg，容重1.4 g/cm3，pH值6.32。

試驗(yàn)所選肥料為國(guó)光施特優(yōu)水溶肥，其氮、磷、鉀含量分別為12%、10%、28%。所選納米-亞微米材料為表層煤，其中C、O、Al、Si、S、K、Fe、Ca的含量分別為1.62%、60.76%、11.12%、17.72%、2.22%、2.93%、3.63%、0%。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)所用裝置由上、中、下3段相同規(guī)格（Φ10 cm×11 cm）有機(jī)玻璃柱連接而成，其中上、中段玻璃柱無(wú)底面，最下段玻璃柱下底面開有均勻小孔，以利于徑流水分的順利排出。土柱的裝填依次由下至上順序進(jìn)行，每段填土前在柱底或者段間用紗布隔開，以防止土壤外漏。每段土柱的填土參數(shù)由黃壤土的容重（1.4 g/cm3）計(jì)算得出。

其中，表層填土材料為納米材料、肥料和土壤混合材料，其中肥料5 g，分別按照納米材料質(zhì)量含量為0、0.004%、0.020%、0.040%、0.100%與100 g黃綿土均勻混合后散鋪于土柱表層，其中納米材料含量為0的試驗(yàn)組是對(duì)照組（CK）。全部土樣裝填完畢，向土柱表層不斷加蒸餾水，維持水層高度2 cm左右，使土樣一直處于淹水狀態(tài)。最后，將試驗(yàn)裝置置于20 ℃室內(nèi)通風(fēng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行培養(yǎng)，得到試驗(yàn)樣品。試驗(yàn)共設(shè)5組處理，每組試驗(yàn)重復(fù)3次[4]。

1.3 調(diào)查內(nèi)容與方法

每隔4 d在5、15 cm處取1次樣，各取5次樣。采用那淑芝等[4]改進(jìn)后的四苯硼鈉比濁法測(cè)得樣品中速效鉀含量，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析、編輯以及制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同納米材料濃度對(duì)土壤5 cm深度速效鉀分布的影響

從圖1可以看出，加入肥料之后，土壤中的速效鉀含量急劇增加。在5 cm深度的土壤中速效鉀含量隨時(shí)間的增加而不同程度的降低，主要是由于速效鉀極易以鉀離子的形式隨水流失，隨著水分在重力方向的入滲，5 cm深度的速效鉀不同程度隨水向下運(yùn)移造成的。

中等濃度（0.004%、0.020%、0.040%）納米材料的變化曲線相對(duì)于高濃度（0.100%）和空白對(duì)照組的變化曲線較平緩，這是由于土壤中的大孔隙被O其細(xì)小的納米材料顆粒填充為多個(gè)小孔隙，小孔隙數(shù)量增加，對(duì)速效鉀的吸附性增強(qiáng)。同時(shí)由于納米材料的存在，改變了原本的水流通道，孔隙彎度增加，抑制水分入滲[2]。因此，速效鉀難以順利隨著水分向下遷移；當(dāng)納米材料含量為0.100%時(shí)，可能是因?yàn)檫^(guò)多的碳材料無(wú)法全部吸附在表層土壤，隨著水分向下遷移至0～5 cm處的土壤，從而使得0～5 cm土壤具有很強(qiáng)的保水性和吸附性，把大部分從表層肥料遷移下來(lái)的速效鉀固定在0～5 cm土壤中。在培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)組速效鉀含量均保持小幅度平穩(wěn)變化，無(wú)較大波動(dòng)，說(shuō)明納米-亞微米材料起到了緩釋作用。

2.2 不同納米材料濃度對(duì)土壤15 cm深度速效鉀分布的影響

從圖2可以看出，加入肥料之后土壤中的速效鉀含量急劇增加，與5 cm深度土壤的分析情況相似。15 cm深度的速效鉀含量隨著時(shí)間的增加，會(huì)不同程度地先增加再減少，在第12天左右達(dá)到峰值。這是因?yàn)楫?dāng)0～15 cm含納米材料的土壤吸附速效鉀的值達(dá)到飽和后，表層肥料不斷溶解出的速效鉀隨水向下遷移并大量聚集在15 cm深度；此后隨著時(shí)間的增加，當(dāng)表層的肥料已經(jīng)完全溶解，不再有速效鉀向下遷移時(shí)，15 cm土壤的速效鉀將不同程度地隨水流失。

不同納米材料濃度試驗(yàn)組速效鉀分布曲線的變化程度不同，濃度越高，土壤中速效鉀吸附飽和值越大。高濃度納米材料試驗(yàn)組由于過(guò)量的納米碳向下遷移，使0～15 cm土壤具有比低濃度納米材料試驗(yàn)組更好的持水性和吸附性，吸附大量隨著水分向下遷移的速效鉀。因此，高濃度納米碳試驗(yàn)組在15 cm深度的速效鉀含量比低濃度試驗(yàn)組低。

3 結(jié)論

自然條件下，土壤速效鉀在灌溉水作用下很容易發(fā)生遷移。加入肥料后土柱5、15 cm深度速效鉀積累量高于速效鉀初始含量幾十倍，并且5 cm深度速效鉀積累量高于15 cm深度速效鉀積累量。納米-亞微米級(jí)納米材料對(duì)黃壤土中速效鉀在重力方向的運(yùn)移有明顯影響。在培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)組速效鉀含量在5、15 cm深度的積累量均保持小幅度變化，無(wú)較大波動(dòng)，納米-亞微米材料起到了緩釋作用。土壤中的鉀離子主要受水分遷移及土壤膠體吸附作用的影響，添加納米-亞微米材料的土壤具有較強(qiáng)的保水性和吸附性，使水分及速效鉀大量吸附于此，有助于穩(wěn)定速效養(yǎng)分、延長(zhǎng)有效時(shí)間，提高肥料利用率[5-7]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 李長(zhǎng)浩，鄭承烈，楊軍元，等.集安地區(qū)土壤中鉀含量的測(cè)定[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，2014（3）：95.

[2] 劉秀梅，馮兆濱，張樹清，等.納米-亞微米級(jí)復(fù)合材料對(duì)褐潮土有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體含量及各粒級(jí)復(fù)合體中C、N、P含量與分布的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2007（1）：57-63.

[3] 呂金榜，周蓓蓓，王全九，等.納米TiO2對(duì)土壤水分運(yùn)動(dòng)及離子遷移過(guò)程影響的試驗(yàn)研究[J].水土保持研究，2015（5）：58-61.

[4] 那淑芝，楊貴明.四苯硼鈉測(cè)定土壤速效鉀比濁條件的改進(jìn)[J].土壤肥料，1991（4）：41-42.

[5] 杜歡，王玉軍，李程程，等.納米Ag在四種不同性質(zhì)土壤上的吸附行為研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015（6）：1069-1075.

篇4

關(guān)鍵詞：土壤污染;現(xiàn)狀;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層,其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長(zhǎng)提供機(jī)械支撐能力,并能為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。近年來(lái),由于人口急劇增長(zhǎng),工業(yè)迅猛發(fā)展,固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒,有害廢水不斷向土壤中滲透,汽車排放的廢氣,大氣中的有害氣體及飄塵不斷隨雨水降落在土壤中。農(nóng)業(yè)化學(xué)水平的提高,使大量化學(xué)肥料及農(nóng)藥散落到環(huán)境中,導(dǎo)致土壤遭受非點(diǎn)源污染的機(jī)會(huì)越來(lái)越多,其程度也越來(lái)越嚴(yán)重,在水土流失和風(fēng)蝕作用等的影響下,污染面積不斷擴(kuò)大。因此,凡是妨礙土壤正常功能,降低農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量,通過(guò)糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康的物質(zhì)都叫做土壤污染物[1-2]。

當(dāng)土壤中有害物質(zhì)過(guò)多,超過(guò)土壤的自凈能力,引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,微生物活動(dòng)受到抑制,有害物質(zhì)或其分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累,通過(guò)“土壤植物人體”,或通過(guò)“土壤水人體”間接被人體吸收,達(dá)到危害人體健康的程度,就是土壤污染。

2我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀與危害

2.1土壤污染的現(xiàn)狀

目前,我國(guó)土壤污染的總體形勢(shì)嚴(yán)峻,部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重,在重污染企業(yè)或工業(yè)密集區(qū)、工礦開采區(qū)及周邊地區(qū)、城市和城郊地區(qū)出現(xiàn)了土壤重污染區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。土壤污染類型多樣,呈現(xiàn)出新老污染物并存、無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合污染的局面。土壤污染途徑多,原因復(fù)雜,控制難度大。土壤環(huán)境監(jiān)督管理體系不健全,土壤污染防治投入不足,全社會(huì)防治意識(shí)不強(qiáng)。由土壤污染引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題和逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會(huì)穩(wěn)定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟(jì)損失。初步統(tǒng)計(jì),全國(guó)受污染的耕地約有1000萬(wàn)hm2,有機(jī)污染物污染農(nóng)田達(dá)3600萬(wàn)hm2,主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標(biāo)率高達(dá)16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7萬(wàn)hm2,固體廢棄物堆存占地和毀田13.3萬(wàn)hm2。每年因土壤污染減產(chǎn)糧食超過(guò)1000萬(wàn)t,造成各種經(jīng)濟(jì)損失約200億元。

2.2.2土壤污染導(dǎo)致生物產(chǎn)品品質(zhì)不斷下降。因農(nóng)田施用化肥,大多數(shù)城市近郊土壤都受到不同程度的污染,許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、砷、鉻、鉛等重金屬含量超標(biāo)或接近臨界值。每年轉(zhuǎn)化成為污染物而進(jìn)入環(huán)境的氮素達(dá)1000萬(wàn)t,農(nóng)產(chǎn)品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽污染嚴(yán)重。農(nóng)膜污染土壤面積超過(guò)780萬(wàn)hm2,殘存的農(nóng)膜對(duì)土壤毛細(xì)管水起阻流作用,惡化土壤物理性狀,影響土壤通氣透水,影響農(nóng)作物產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

2.2.3土壤污染危害人體健康。土壤污染會(huì)使污染物在植物體內(nèi)積累,并通過(guò)食物鏈富集到人體和動(dòng)物體中,危害人體健康,引發(fā)癌癥和其他疾病。

2.2.4土壤污染導(dǎo)致其他環(huán)境問(wèn)題。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染土容易在風(fēng)力和水力作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中,導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

3造成土壤污染的原因

3.1過(guò)量施用化肥

我國(guó)每年化肥施用量超過(guò)4100萬(wàn)t。雖然施用化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施,但長(zhǎng)期大量使用氮、磷等化學(xué)肥料,會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié)、耕地土壤退化、耕層變淺、耕性變差、保水肥能力下降、生物學(xué)性質(zhì)惡化,增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量;未被植物吸收利用和根層土壤吸附固定的養(yǎng)分,都在根層以下積累或轉(zhuǎn)入地下。殘留在土壤中的氮、磷化合物,在發(fā)生地面徑流或土壤風(fēng)蝕時(shí),會(huì)向其他地方轉(zhuǎn)移,擴(kuò)大了土壤污染范圍。過(guò)量使用化肥還使飼料作物含有過(guò)多的硝酸鹽,妨礙牲畜體內(nèi)氧氣的輸送,使其患病,嚴(yán)重導(dǎo)致死亡[4]。

3.2農(nóng)藥是土壤的主要有機(jī)污染物

全國(guó)每年使用的農(nóng)藥量達(dá)50萬(wàn)~60萬(wàn)t,使用農(nóng)藥的土地面積在2.8億hm2以上,農(nóng)田平均施用農(nóng)藥13.9kg/hm2。直接進(jìn)入土壤的農(nóng)藥,大部分可被土壤吸附,殘留于土壤中的農(nóng)藥,由于生物和非生物的作用,形成具有不同穩(wěn)定性的中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物無(wú)機(jī)物。噴施于作物體上的農(nóng)藥,除部分被植物吸收或逸入大氣外,約有1/2左右散落于農(nóng)田,又與直接施用于田間的農(nóng)藥構(gòu)成農(nóng)田土壤中農(nóng)藥的基本來(lái)源。農(nóng)作物從土壤中吸收農(nóng)藥,在植物根、莖、葉、果實(shí)和種子中積累,通過(guò)食物、飼料危害人體和牲畜的健康。

3.3重金屬元素引起的土壤污染

全國(guó)320個(gè)嚴(yán)重污染區(qū)約有548萬(wàn)hm2土壤,大田類農(nóng)產(chǎn)品污染超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%,其中重金屬污染占80%,糧食中重金屬鎘、砷、鉻、鉛、汞等的超標(biāo)率占10%。被公認(rèn)為城市環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)良的公園存在著嚴(yán)重的土壤重金屬污染。汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排出污染土壤,使行車頻率高的公路兩側(cè)常形成明顯的鉛污染帶。砷被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑,硫化礦產(chǎn)的開采、選礦、冶煉也會(huì)引起砷對(duì)土壤的污染。汞主要來(lái)自廠礦排放的含汞廢水。土壤組成與汞化合物之間有很強(qiáng)的相互作用,積累在土壤中的汞有金屬汞、無(wú)機(jī)汞鹽、有機(jī)絡(luò)合態(tài)或離子吸附態(tài)汞,所以,汞能在土壤中長(zhǎng)期存在。鎘、鉛污染主要來(lái)自冶煉排放和汽車尾氣沉降,磷肥中有時(shí)也含有鎘[5]。

3.4污水灌溉對(duì)土壤的污染

我國(guó)污水灌溉農(nóng)田面積超過(guò)330萬(wàn)hm2。生活污水和工業(yè)廢水中,含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養(yǎng)分,所以合理地使用污水灌溉農(nóng)田,有增產(chǎn)效果。未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質(zhì),會(huì)將污水中有毒有害的物質(zhì)帶至農(nóng)田,在灌溉渠系兩側(cè)形成污染帶。

3.5大氣污染對(duì)土壤的污染

大氣中的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等有害物質(zhì),在大氣中發(fā)生反應(yīng)形成酸雨,通過(guò)沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工業(yè)排放的金屬氧化物粉塵,則在重力作用下以降塵形式進(jìn)入土壤,形成以排污工廠為中心、半徑為2~3km范圍的點(diǎn)狀污染。

3.6固體廢物對(duì)土壤的污染

污泥作為肥料施用,常使土壤受到重金屬、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物和病原體的污染。工業(yè)固體廢物和城市垃圾向土壤直接傾倒,由于日曬、雨淋、水洗,使重金屬極易移動(dòng),以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤擴(kuò)散。

3.7牲畜排泄物和生物殘?bào)w對(duì)土壤的污染

禽畜飼養(yǎng)場(chǎng)的廄肥和屠宰場(chǎng)的廢物,其性質(zhì)近似人糞尿。利用這些廢物作肥料,如果不進(jìn)行物理和生化處理,則其中的寄生蟲、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通過(guò)水和農(nóng)作物危害人群健康。

3.8放射性物質(zhì)對(duì)土壤的污染

土壤輻射污染的來(lái)源有鈾礦和釷礦開采、鈾礦濃縮、核廢料處理、核武器爆炸、核實(shí)驗(yàn)、燃煤發(fā)電廠、磷酸鹽礦開采加工等。大氣層核試驗(yàn)的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期較長(zhǎng),易被土壤吸附,滯留時(shí)間也較長(zhǎng)。

4我國(guó)土壤污染的治理措施

4.1施用化學(xué)改良劑,采取生物改良措施,增加土壤環(huán)境容量,增強(qiáng)土壤凈化能力

向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑,加速有機(jī)物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉(zhuǎn)化成為難溶的化合物,減少農(nóng)作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。針對(duì)有機(jī)物污染,用植物、細(xì)菌、真菌聯(lián)合加速有機(jī)物降解。針對(duì)無(wú)機(jī)物污染,利用植物修復(fù)可以把一部分重金屬?gòu)耐寥乐袔ё摺?/p>

增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、砂摻粘改良性土壤,增加和改善土壤膠體的種類和數(shù)量,增加土壤對(duì)有害物質(zhì)的吸附能力和吸附量,從而減少污染物在土壤中的活性。發(fā)現(xiàn)、分離和培養(yǎng)新的微生物品種,以增強(qiáng)生物降解作用。

4.2強(qiáng)化污染土壤環(huán)境管理與綜合防治,大力發(fā)展清潔生產(chǎn)

控制和消除土壤污染源,組織有關(guān)部門和科研單位,篩選污染土壤修復(fù)實(shí)用技術(shù),加強(qiáng)污染土壤修復(fù)技術(shù)集成,選擇有代表性的污灌區(qū)農(nóng)田和污染場(chǎng)地,開展污染土壤治理與修復(fù)。重點(diǎn)支持一批國(guó)家級(jí)重點(diǎn)治理與修復(fù)示范工程,為在更大范圍內(nèi)修復(fù)土壤污染提供示范、積累經(jīng)驗(yàn)。合理利用污染土地,嚴(yán)重污染的土壤可改種非食用經(jīng)濟(jì)作物或經(jīng)濟(jì)林木以減少食品污染。科學(xué)地進(jìn)行污水灌溉,加強(qiáng)土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理,了解水中污染物的成分、含量及其動(dòng)態(tài),避免帶有不易降解的高殘留污染物隨機(jī)進(jìn)入土壤。

增施有機(jī)肥,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增強(qiáng)土壤膠體對(duì)重金屬和農(nóng)藥的吸附能力。強(qiáng)化對(duì)農(nóng)藥、化肥、除草劑等農(nóng)用化學(xué)品管理。增施有機(jī)肥同時(shí)采取防治措施,不僅可以減少對(duì)土壤的污染,還能經(jīng)濟(jì)有效地消滅病、蟲、草害,發(fā)揮農(nóng)藥的積極效能。在生產(chǎn)中合理施用農(nóng)藥、化肥,控制化學(xué)農(nóng)藥的用量、使用范圍、噴施次數(shù)和噴施時(shí)間,提高噴灑技術(shù),改進(jìn)農(nóng)藥劑型,嚴(yán)格限制劇毒、高殘留農(nóng)藥的使用,大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥。大力發(fā)展生物防治措施。

大力推廣閉路循環(huán)、無(wú)毒工藝,以減少或消除污染物的排放。對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行回收凈化處理,化害為利,嚴(yán)格控制污染物的排放量和濃度。大力推廣和發(fā)展清潔生產(chǎn)。

針對(duì)土壤污染物的種類,種植有較強(qiáng)吸收能力的植物,降低有毒物質(zhì)的含量,或通過(guò)生物降解凈化土壤,通過(guò)改變耕作制度、換土、深翻等手段,施加抑制劑改變污染物質(zhì)在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化方向,減少農(nóng)作物的吸收,提高土壤pH值,促使鎘、汞、銅、鋅等形成氫氧化物沉淀。

根據(jù)土壤的特性、氣候狀況和農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn),既要防治病蟲害對(duì)農(nóng)作物的威脅,又要把化肥、農(nóng)藥對(duì)環(huán)境和人體健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化學(xué)原理治理污染土壤。大力開展植樹造林,提高森林覆蓋率,維護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)平衡。

4.3調(diào)控土壤氧化還原條件

調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位,使某些重金屬污染物轉(zhuǎn)化為難溶態(tài)沉淀物,控制其遷移和轉(zhuǎn)化,降低污染物的危害程度。調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位主要是通過(guò)調(diào)節(jié)土壤水分管理和耕作措施實(shí)現(xiàn)。

4.4改變耕作制度,實(shí)行翻土和換土

改變耕作制度會(huì)引起土壤環(huán)境條件的變化,消除某些污染物的危害。對(duì)于污染嚴(yán)重的土壤,采取鏟除表土和換客土的方法;對(duì)于輕度污染的土壤,采取深翻土或換無(wú)污染客土的方法。

4.5采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經(jīng)濟(jì)作物,從而減少污染物進(jìn)入食物鏈的途徑;或利用某些特定的動(dòng)植物和微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質(zhì),從而達(dá)到凈化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(機(jī)械)、物理化學(xué)原理治理污染土壤,是一種最為徹底、穩(wěn)定、治本的措施,但投資大,適于小面積的重度污染區(qū),主要有隔離法、清洗法、熱處理、電化法等。近年來(lái),把其他工業(yè)領(lǐng)域,特別是污水、大氣污染治理技術(shù)引入土壤治理,為土壤污染治理研究開辟了新途徑。

5參考文獻(xiàn)

[1]徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,1989(1):29-31.

[2]任旭喜.土壤重金屬污染及防治對(duì)策研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),1999,25(5):31-33.

[3]陳晶中,陳杰,謝學(xué)儉,等.土壤污染及其環(huán)境效應(yīng)[J].土壤,2003,35(4):298-303.

篇5

關(guān)鍵詞：化肥施用技術(shù)；合理分配；科學(xué)施用

中圖分類號(hào)：f323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a

1 合理分配化肥

科學(xué)使用好化肥的第1步是合理分配好化肥，化肥分配的不合理，即使施用的再好，也不能充分發(fā)揮化肥的增產(chǎn)效果。當(dāng)前，吉林省有些農(nóng)戶不依據(jù)化肥本身的性質(zhì)、土壤特性及作物需肥特點(diǎn)盲目分配化肥?；什荒芎侠淼姆峙湟呀?jīng)造成化肥與資金的浪費(fèi)及化肥利用率的降低，致使現(xiàn)有的化肥未能充分發(fā)揮其增產(chǎn)增效作用。為此，今后要特別注意化肥施用前的分配問(wèn)題。

1.1 依據(jù)肥料性質(zhì)分配化肥

硫酸銨和過(guò)磷酸鈣是酸性肥料，應(yīng)先分配給堿性土壤；尿素、碳酸氫銨和氯化銨是銨態(tài)氮肥，其中的銨離子能被土壤膠體吸附，不易流失，應(yīng)優(yōu)先分配給田；硝酸銨是硝銨態(tài)氮肥，一半為銨態(tài)氮，一半是硝態(tài)氮，其中硝態(tài)氮易流失，應(yīng)優(yōu)先分配給旱田作物上。

1.2 依據(jù)土壤特性分配化肥

吉林省土壤種類繁多，特性不一，有低洼冷涼粘質(zhì)土，有腐殖質(zhì)含量高、養(yǎng)分豐富的肥沃壤土，還有不保水不保肥的沙質(zhì)土壤。土壤特性不同，分配的化肥也應(yīng)不同。如，對(duì)低洼涼土壤除氮肥外，還應(yīng)分配些磷肥和鉀肥；對(duì)肥沃土壤分配化肥數(shù)量不應(yīng)太多，要少于中低肥力土壤；對(duì)沙質(zhì)沒后勁的土壤，分配化肥時(shí)要注意1次數(shù)量不要過(guò)多，多給幾次，特別注意作物后期脫肥問(wèn)題。

1.3 依據(jù)作物需肥特點(diǎn)分配化肥

不同作物不同品種需要營(yíng)養(yǎng)元素及其數(shù)量不同，對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收能力也不相同。如玉米需鉀肥數(shù)量比較高就應(yīng)多分配些鉀肥，大豆對(duì)磷肥吸收能力很強(qiáng)就應(yīng)多施磷肥。此外，大豆需鉀多些，玉米需氮多些，在分配化肥時(shí)給大豆多分配些鉀肥，少分配些氮肥，給玉米應(yīng)多分配些氮肥。

2. 科學(xué)施用化學(xué)肥料

2.1 提高氮素化肥的利用率

科學(xué)施用氮肥的核心是提高氮素化肥的利用率，受諸多因素的影響，世界各國(guó)氮肥利用效率各不相同。減少氮素化肥的損失，充分發(fā)揮其增產(chǎn)效益，提高其利用率，是今后化肥施用中亟待解決的問(wèn)題。要提高氮肥利用率，首先就得了解氮素化肥的損失途徑。氮肥施到土中后，除一部分被作物吸收外，有相當(dāng)一部分是通過(guò)脫氮、淋溶、揮發(fā)、風(fēng)吹、地表流失、生物及土壤固定而損失。提高氮肥利用率的措施有：在掌握肥損失途徑之后，就要千方百計(jì)避免氮肥損失，實(shí)行科學(xué)施肥，提高氮肥的利用率。針對(duì)化肥性質(zhì)，采用相應(yīng)的保氮增效措施，通過(guò)作物養(yǎng)分均衡供應(yīng)來(lái)提高氮肥利用率，并掌握作物的需肥特點(diǎn)、吸肥規(guī)律，合理施用氮肥。

2.2 科學(xué)施用磷肥

科學(xué)的核心問(wèn)題是提高磷肥利用率，磷肥的利用率較氮肥低，一般為10%～30%。磷肥利用率同磷肥品種、磷肥的施用方法、作物喜磷及土壤情況等因素有一定關(guān)系。但影響磷肥利用率的主要原因是土壤對(duì)磷的化學(xué)固定和磷肥的施用部位。提高磷肥利用率的措施有：針對(duì)磷肥利用率低的問(wèn)題，應(yīng)采用3種措施來(lái)提高磷肥的利用率。磷肥同有機(jī)肥堆漚或同草炭肥混施；集中、分層施用磷肥；在中等肥力黑土上，試行隔年減半施磷。同時(shí)，磷肥適宜用量與土壤肥力、作物品種、種植密度也是有很大關(guān)系的。

2.3 科學(xué)施用鉀肥

吉林省耕地屬富鉀土壤。但是，由于作物單產(chǎn)水平的不斷提高和歸還土壤中鉀素的不足，自20世紀(jì)80年代以來(lái)一些地塊上施用鉀肥已取得顯著的增產(chǎn)效果。這說(shuō)明鉀肥在吉林省正處在從無(wú)效向有效方向轉(zhuǎn)變的時(shí)期。應(yīng)用“土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法”對(duì)部分土壤進(jìn)行調(diào)查表明，目前，吉林省農(nóng)田對(duì)鉀肥的反應(yīng)，大體呈有效、無(wú)效和介于2者之間的3種情況。因此，在鉀肥施用上，應(yīng)首先通過(guò)試驗(yàn)判明施用鉀肥是否有效或進(jìn)行土壤化驗(yàn)，然后再施用。切忌不分施鉀有效與否一律平均分配和施用鉀肥。在鉀肥的使用方法主要是要早施并集中深施。

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2.4 選好用好復(fù)混肥料

篇6

關(guān)鍵詞：再生水；回灌；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：S155.4+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1概述

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化的加速和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，水資源短缺已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素。為了使有限的水資源能夠持續(xù)地得到利用，開發(fā)利用城市再生水勢(shì)在必行。再生水的回用方式有許多種：工業(yè)回用、農(nóng)業(yè)灌溉、城市雜用、地下回灌等。再生水回灌作為再生水回用的最有潛力的一種方式，可以補(bǔ)充或節(jié)約地下水資源，有效防止地面下沉和海水入侵。再生水回灌的方式有：表灌、土壤含水層處理(SAT)、包氣帶注入和井灌等。

早在20世紀(jì)70年代，國(guó)外就已經(jīng)開始再生水回灌的研究，建成許多實(shí)際的回灌工程，回灌水占再生水比例越來(lái)越大。美國(guó)2006年可統(tǒng)計(jì)的再生水回用量為378313772千加侖，其中回灌48532551千加侖，占總回用量的13%；而佛羅里達(dá)州2000年回灌水量占再生回用水的16%，加利福尼亞州則占12%。

而我國(guó)再生水回灌的研究相對(duì)滯后，能夠?qū)嶋H工程應(yīng)用的很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足再生水安全回灌的要求。

2 再生水回灌的水質(zhì)要求及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2.1 再生水回灌的水質(zhì)要求

再生水回灌可以增加地下水的容量，但也存在著再生水中殘余的污染物在回用中累積帶來(lái)的水質(zhì)安全問(wèn)題，因此，對(duì)再生水回灌水質(zhì)的要求較高。地下回灌的再生水水質(zhì)依據(jù)回灌地區(qū)的地下水水文、土壤等地質(zhì)情況、回灌的方式和回用目的有所差異。

許多國(guó)家對(duì)回灌地下的再生水水質(zhì)提出了指導(dǎo)性的原則，德國(guó)一般要求回灌水水質(zhì)不低于當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)，以色列規(guī)定用于回灌的再生水優(yōu)于飲用水標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)對(duì)再生水的地下回灌有著非常嚴(yán)格的限制，美國(guó)環(huán)保署2004年頒布的《再生水利用導(dǎo)則》中對(duì)于潛在的飲用水應(yīng)用的回灌水水質(zhì)至少要求能達(dá)到飲用水水質(zhì)，各州要求的標(biāo)準(zhǔn)不低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)于2005年由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)了《城市污水再生利用地下水回灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 19772-2005)，水利部于2007年頒布了《再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(SL368-2006)，分別再生水回灌的水質(zhì)進(jìn)行了規(guī)定。

相對(duì)而言，國(guó)外已經(jīng)針對(duì)不同用途的回灌水，進(jìn)行過(guò)很多長(zhǎng)期的觀察和深入的研究，形成了比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)體系，而我國(guó)雖然也早在70年代進(jìn)行過(guò)回灌水的研究，但大多數(shù)研究目標(biāo)都集中于用來(lái)補(bǔ)充地下水水位上，以防止地面下沉和海水侵蝕，對(duì)水質(zhì)要求尤其是對(duì)潛在的飲用水應(yīng)用的要求較低。雖然在GB/T 19772-2005中規(guī)定了只是針對(duì)非飲用水，但在中國(guó)北方不少缺水地區(qū)，地下水已經(jīng)成為主要的工農(nóng)業(yè)以及生活用水的水源，GB/T 19772-2005并沒有針對(duì)潛在的間接飲用水應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)定，對(duì)再生水中的痕量有毒有害有機(jī)物沒有標(biāo)準(zhǔn)限定，標(biāo)準(zhǔn)的制定相應(yīng)滯后。

2.2 再生水回灌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

盡管再生水運(yùn)用已經(jīng)成熟，已經(jīng)廣泛運(yùn)用于城市雜用、工業(yè)回用、農(nóng)業(yè)回灌以及生活用水水源的間接補(bǔ)給，但公眾對(duì)再生水的使用，尤其是在生活用水的回用上始終有所懷疑。為保證再生水的回灌得到安全保障，研究者采用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)再生水的回用進(jìn)行了論證研究，目前大多數(shù)國(guó)內(nèi)研究使用的是美國(guó)的四步法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的對(duì)象多數(shù)以優(yōu)先污染和各種病原微生物為主。

云桂春等對(duì)用于地下回灌的北京高碑店污水處理廠再生水進(jìn)行了Ames試驗(yàn)檢驗(yàn)，對(duì)比國(guó)內(nèi)其他水源水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，深度處理后再生水的Ames試驗(yàn)結(jié)果要優(yōu)于許多飲用水水源；對(duì)深度處理后的出水中的C2Cl4，C4H8O2，C2HCl3，C6H10O等4種優(yōu)先污染物進(jìn)行了致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明城市污水經(jīng)深度處理后出水中的單一優(yōu)先污染物對(duì)人體健康影響很小。張建龍等則利用Logistic混沌系統(tǒng)方法來(lái)產(chǎn)生可靠、簡(jiǎn)單、高效的隨機(jī)數(shù)，提出了基于改進(jìn)蒙特卡羅算法的再生水回用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，并以西安市某污水處理廠再生水中的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)例模擬計(jì)算。

3 再生水回灌過(guò)程中的污染物研究

在再生水回灌過(guò)程中，再生水相對(duì)于含水層而言是外源水，在水化學(xué)成分上存在明顯的差異。再生水中殘余的污染物在入滲過(guò)程中，很可能會(huì)打破天然水與土壤-含水層介質(zhì)間的平衡，從而導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生改變，因此再生水回灌過(guò)程中污染物的變化情況一直是研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

3.1 顆粒物、三氮、無(wú)機(jī)鹽的去除

比土壤孔隙大的顆粒物在泥水界面上被濾掉，細(xì)小的顆粒物包括細(xì)菌則沉降在介質(zhì)孔徑內(nèi)部。而病毒主要是被吸附和厭氧細(xì)菌的協(xié)同作用去除。累積的細(xì)小顆粒物在土壤顆粒表面形成更加密實(shí)的過(guò)濾層，通過(guò)泥水界面的懸浮物將被土壤吸附和滲濾。當(dāng)水流流經(jīng)土粒通道時(shí)，膠體顆粒過(guò)小無(wú)法被截留，將隨水流的流體力學(xué)行動(dòng)、擴(kuò)散、沖擊和沉降。這些膠體顆粒被截留和吸附在靜態(tài)的土壤基質(zhì)表面，膠體顆粒被土壤吸附和捕集程度取決于懸浮物濃度，土壤特性和水力負(fù)荷。

在土壤中被截留和去除的溶解性無(wú)機(jī)組分，主要是通過(guò)物理、化學(xué)和微生物作用沉淀和固定溶解性組分，包括離子交換、沉淀、表面吸附、螯合、絡(luò)合和粘土礦物的侵蝕等過(guò)程。回灌水中過(guò)多的鹽分會(huì)與土壤中發(fā)生各種物理化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致土壤的化學(xué)性質(zhì)改變：如地下水硬度升高，土壤堿化板結(jié)。因此，回灌水中溶解性的固體總含量是一個(gè)重要的控制指標(biāo)。

三氮（NH4+-N、NO2--N、NO3--N）的轉(zhuǎn)化和土壤含水量、氧化還原電位和pH值有密切關(guān)系。土質(zhì)是影響土壤氮遷移的重要因素，在遷移轉(zhuǎn)化環(huán)境條件相同的情況下，隨著土壤顆粒中粘粒含量的增加，土層的凈化容重增加，其中土層的反硝化反應(yīng)速率的增加是硝酸根去除的決定性因素。溫度也是三氮遷移轉(zhuǎn)化的主要影響因素之一，氮污染物超標(biāo)的再生水冬季相對(duì)于夏季來(lái)說(shuō)更容易使地下水受到污染。氮污染物的去除不單單是吸附和生物作用，有可能還存在其他因素導(dǎo)致氮污染物濃度下降。

研究表明，回灌過(guò)程中大部分的NH4+-N被土壤膠體或被作為土壤微生物的氮源吸收，皮云正等觀察到約有15%-43%的NH4+-N經(jīng)過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)镹O3--N，硝化作用在土壤表層進(jìn)行。

3.2 再生水中有機(jī)污染物的去除

再生水中有較多的殘余微量有機(jī)物，其中一些屬于促癌物、輔致癌物、可疑致癌物或致突變物。

易降解的有機(jī)成分在回灌過(guò)程中主要是通過(guò)吸附和生物降解消減。生物降解主要發(fā)生在附有微生物的介質(zhì)表面。生物降解的速率和產(chǎn)物很大程度上受有機(jī)質(zhì)成分和電子受體如溶解氧和氮源的影響。易降解有機(jī)物的生物降解發(fā)生回灌土壤表層下一個(gè)較短的距離。

在各類再生水回灌研究中，溶解性有機(jī)物（DOM）一直是關(guān)注的焦點(diǎn)，DOM 由眾多復(fù)雜的有機(jī)化合物組成，它包括各種內(nèi)分泌干擾物和環(huán)境雌激素等，并且在再生水的加氯消毒過(guò)程中，DOM還會(huì)和氯反應(yīng)生成三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)等氯化消毒副產(chǎn)物。由于DOM的組成非常復(fù)雜，很難在分子水平上對(duì)其進(jìn)行分析。研究者們通常將DOM分級(jí)成幾種具有顯著特征的組分，按照DOM在不同樹脂上的吸附特性可以將其分為5個(gè)部分:疏水性有機(jī)酸(HPO-A)、疏水性中性有機(jī)物(HPO-N)、過(guò)渡親水性有機(jī)酸(TPI-A)、過(guò)渡親水性中性有機(jī)物(TPI-N)和親水性有機(jī)物(HPI)。再生水中（DOM）的主要成分是HPO-A和HPI，兩者含量之和達(dá)70.8%。

薛爽等發(fā)現(xiàn)SAT對(duì)DOM最顯著的去除作用發(fā)生在頂部0.5m的土層中。SAT對(duì)HPO-A，TPI-A和HPI的去除率分別為61.06%，54.86%和74.95%?；毓噙^(guò)程中對(duì)整體DOC，HPO-A，TPI-A和HPI中THMFP的去除率分別為34.01%，27.24%，26.24%和36.08%，但出水中的DOM組分具有更高的SUVA，生成三鹵甲烷的能力更強(qiáng)。

魏亮亮認(rèn)為好氧生物降解作對(duì)再生水DOM的去除作用較大。中性DOM 組分(HPO-N和TPI-N)比酸性 DOM組分(HPO-A 和TPI-A)更容易被好氧生物降解作用所去除，而酸性DOM組分比中性DOM組分更容易被SAT系統(tǒng)中非好氧生物降解+吸附作用所去除。非好氧生物降解+吸附作用對(duì)控制 SAT出水THMFP作用明顯。

3.3 細(xì)菌和病毒

再生水中的致病微生物是再生水回灌中所關(guān)心的問(wèn)題。地下水系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合體，它是微生物菌群生長(zhǎng)繁衍、不斷演替的重要場(chǎng)所，而微生物菌群影響著地下水系統(tǒng)自身的演化，微生物的存在會(huì)改變地下水化學(xué)組成和含水層水力性質(zhì)。同時(shí)回灌水帶入的微生物可能在適宜的條件下迅速繁殖導(dǎo)致回灌系統(tǒng)的生物堵塞，造成回灌能力的降低。

地表下致病微生物的存活因素包括溫度、土壤組成、土壤中拮抗微生物區(qū)系、流量、微生物種類等。在低溫下（低于4℃），一些微生物體可以存活幾個(gè)月甚至幾年。在5-30℃之間，每上升10℃，死亡率顯著倍增。一般地下水環(huán)境的溫度約在8℃左右，基本是各類微生物適合的生長(zhǎng)區(qū)間。

土壤的性質(zhì)是微生物存活的重要因素，粗砂石類型土壤層的滲透率較高，吸附病毒的能力很低。其他土壤的特性如pH、陽(yáng)離子濃度、持水能力和有機(jī)物都能在一定程度上影響土壤中細(xì)菌和病毒的存活。微生物對(duì)這些環(huán)境因素的抵抗能力因類型而差異較大。干性的土壤會(huì)殺細(xì)菌和病毒。當(dāng)有充足的有機(jī)質(zhì)存在時(shí)，細(xì)菌生在堿性土壤中存活時(shí)間比在酸性土壤(pH3-5)中長(zhǎng)。一般而言，提高陽(yáng)離子濃度、pH值的減少和溶解性有機(jī)物的存在將促進(jìn)病毒在土壤中的吸附。

回灌前正確的處理方式(包括消毒)、合理的回灌點(diǎn)位置、回灌系統(tǒng)的有效管理能最大程度的減少地下水中微生物的存在。一旦微生物到達(dá)地下水系統(tǒng)，水的氧化還原態(tài)將顯著影響脫除率。

4 回灌水的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

國(guó)內(nèi)外在再生水人工回灌理論與工程實(shí)踐方面取得了大量的研究成果，回灌的方式有多種，對(duì)于不同條件下的再生水人工回灌經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也進(jìn)行了大量的探索。

萬(wàn)亮婷等將人工回灌經(jīng)濟(jì)效益分成7個(gè)方面：增加供水效益、揚(yáng)程效益、減少新建水源工程效益、水質(zhì)效益、增產(chǎn)效益、洪水控制效益和防治咸水入侵效益，提出了各種效益的計(jì)算方法。

王詠梅結(jié)合某水廠尾水回灌工程實(shí)例，采用反滲透設(shè)備為主體的處理系統(tǒng)，投資總額為50萬(wàn)元，回灌量3.5萬(wàn)m3，將產(chǎn)生10.5萬(wàn)元的節(jié)水效益和20 萬(wàn)元的排污效益，投資回收期為1.64年。

Nasrollah Kalantari對(duì)伊朗西南省份Khuzestan省Baghmalek盆地構(gòu)建的三個(gè)地下水回灌進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，三個(gè)地下水回灌點(diǎn)的回灌水量為每年220萬(wàn)m3，投資收益比為1:1.32，在研究中發(fā)現(xiàn)，回灌項(xiàng)目的主要收益來(lái)源于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的提高，這在Virat Chatdarong的研究中也得到了體現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

再生水回灌體現(xiàn)了減量化、無(wú)害化、資源化的原則和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，是擴(kuò)大污水回用最為有益的一種方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。再生水回灌后在農(nóng)業(yè)灌溉、間接飲用水補(bǔ)充和地表水補(bǔ)充的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)開展了多年，不過(guò)公眾對(duì)再生水的間接飲用補(bǔ)充始終有所質(zhì)疑，因此，對(duì)于再生水中的難降解化學(xué)物在回灌過(guò)程中的毒性以及降解路徑的研究將會(huì)是今后的研究重點(diǎn)。

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篇7

關(guān)鍵詞：直埋熱力管道；泄漏；影響因素；預(yù)防措施

中圖分類號(hào)： TK284.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化建設(shè)不斷加快,城市地上空間越來(lái)越緊張,管道直埋形式的采用越來(lái)越普遍,但隨之而來(lái)的管道泄漏事故也頻繁發(fā)生。因此,對(duì)直埋熱力管道泄漏原因進(jìn)行分析,已經(jīng)成為人們研究的重點(diǎn)課題。曾經(jīng)有很多的研究者從理論分析、數(shù)值模擬以及試驗(yàn)研究3個(gè)方面對(duì)影響管道破裂的因素作出了分析。

在理論方面,早在1998年,XieLiyαng就考慮裂縫數(shù)量、位置、初始長(zhǎng)度和擴(kuò)展速率等因素,研究了多裂縫對(duì)管道先漏后爆的影響。1999年Y.S.Yoo等研究了靜載和彎曲荷載作用對(duì)管道系統(tǒng)的先漏后爆行為及裂紋擴(kuò)展情況的影響。2003年Yoo等考慮循環(huán)荷載的作用,研究了超靜定管道系統(tǒng)的先漏后爆行為與裂紋擴(kuò)展情況。

在數(shù)值模擬方面,在不作薄壁管假設(shè)的前提下,推導(dǎo)出了氣液兩相瞬變流的流固耦合模型,這一模型比較全面地考慮了流體和管道的特性以及不同的耦合形式,可以應(yīng)仿真要求的需要。2005年孫剛、蔣錄珍、溫旭光應(yīng)用非線性有限元分析軟件αDINα對(duì)跨斷層地下管道破壞進(jìn)行數(shù)值模擬,考慮管土相互作用,通過(guò)比較不同情況下管道的反應(yīng)特征,發(fā)現(xiàn)跨斷層地下管道破壞分析中管土摩擦不容忽視。2007年付俊英利用大型有限元軟件αNSYS考慮管土的相互作用,對(duì)剛性地基情況下矩形溝埋式管道進(jìn)行施工過(guò)程的模擬。

1、直埋熱力管道泄漏原因分析

（1）熱力耦合作用:熱力管道運(yùn)行時(shí)由于管內(nèi)熱媒溫度較高,受熱膨脹會(huì)產(chǎn)生巨大熱應(yīng)力,熱應(yīng)力作用于管道,使管道受熱膨脹伸長(zhǎng),周圍土體又會(huì)阻礙管道的位移場(chǎng)變化,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂紋。

（2）管土相互作用:地下直埋管線與其周圍的土體在動(dòng)力作用下是一個(gè)相互作用體系。用來(lái)模擬地下管線與周圍土體之間相互作用的一個(gè)特殊單元叫做管土相互作用單元,簡(jiǎn)稱PSI,但其實(shí)管土相互作用單元并不是真的劃分管道周圍的土體,土體的范圍通過(guò)管土相互作用單元的剛度來(lái)反映。管土相互作用單元示意圖如圖1所示,PSI單元的一側(cè)與管線共用節(jié)點(diǎn),另一側(cè)節(jié)點(diǎn)為遠(yuǎn)域,如土體表面。

管土相互作用單元的變形為管線與遠(yuǎn)域土體表面之間的相對(duì)位移,即Δu,Δu=uf-up,其中,uf為域位移;up為管線位移。PSI單元由于相對(duì)位移而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí),相應(yīng)的力作用到管線節(jié)點(diǎn)上,管線上的應(yīng)力與管線和遠(yuǎn)域土體之間相對(duì)位移的關(guān)系為qi=qi(Eii,sα,fβ),即管土相互作用單元的本構(gòu)關(guān)系。其中,Eii為正應(yīng)變,Eii=Δu#ei,ei為局部方向向量。一般情況下,e1為管線的軸向方向,e2為管線的方向指向遠(yuǎn)域的方向,如圖1所示。sα為狀態(tài)變量(如塑性應(yīng)變);fβ為溫度或場(chǎng)變量。其中qi的方向如圖1所示,即q1為沿管軸線方向的切向應(yīng)力,q2,q3為作用在管線上的法向應(yīng)力。對(duì)于軸向動(dòng)力相互作用,影響最大的是管線與土體之間的切向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,也就是管土相互作用單元的本構(gòu)關(guān)系,其本構(gòu)關(guān)系有3種模型:線彈性模型,彈塑性本構(gòu)模型,一般非線性模型。對(duì)于不同的土體類型,管線與土體之間的切向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系也不相同,因此管土相互作用也不盡相同。

（3）管道材料本身特性:目前城市熱力網(wǎng)管道管材以鋼管為主,而鋼管的特點(diǎn)是耐高壓、耐振動(dòng),重量較輕、單管的長(zhǎng)度大和接口方便,整體性強(qiáng),但是承受外荷載的穩(wěn)定性和耐腐蝕性差。這也是在工程選材上盡量采用強(qiáng)度較高、質(zhì)量符合國(guó)家規(guī)定的管材的原因。

（4）流體本身特性:供熱管網(wǎng)上水時(shí)直接使用自來(lái)水,而不進(jìn)行水處理,自來(lái)水內(nèi)含有溶解氧、氯和碳酸氫鈣,加熱后可以分解成二氧化碳。氧、氯和二氧化碳都可以對(duì)管道進(jìn)行腐蝕。

（5）地質(zhì)條件的影響:沿管線走向的工程地質(zhì)條件是影響管道破壞的又一因素。管道在穿過(guò)不均勻場(chǎng)地土?xí)r,土體出現(xiàn)明顯的豎向位移、橫向位移,地形和巖性突變使管道在不同土體類型中變形不同而破壞。土體類型變化以及地形、地貌條件,斷層等對(duì)管道破壞也有很大影響。

（6）管道周圍環(huán)境的影響:地下直埋管道直接接觸土壤,而土壤是由各種無(wú)機(jī)物質(zhì)及有機(jī)物質(zhì)的腐敗產(chǎn)物所組成,并含有鹽類和其他物質(zhì)的溶液和水分。土壤膠體帶有電荷,并吸附一定數(shù)量的陰離子,當(dāng)土壤中存在少量水時(shí),土壤即成為一個(gè)由帶電膠體與離子組成的導(dǎo)體,管道在土壤中就會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕過(guò)程。由于土壤的不均勻性,導(dǎo)致腐蝕程度差異較大,其類型主要是局部腐蝕,極易造成管線的腐蝕穿孔破壞或斷裂。

（7）施工質(zhì)量上的因素:近年來(lái),由于一些人為因素導(dǎo)致管道爆裂的事故出現(xiàn)得越來(lái)越多。例如:地基勘探破壞管道、挖掘機(jī)挖破管道、路面打夯機(jī)振斷管道以及破壞管道地基,導(dǎo)致基礎(chǔ)下沉,管道由于不均勻沉降斷裂等等。另外,管道基礎(chǔ)未按要求處理,導(dǎo)致管道不均勻沉降,以致?lián)p壞接頭;焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān),導(dǎo)致管道焊縫有夾渣、氣孔或焊縫不均勻,以致使用以后漏水;法蘭連接沒有使用合格的橡膠圈或螺栓使用不匹配,導(dǎo)致受力不均勻,影響日后使用;管道防腐質(zhì)量不過(guò)關(guān),沒有按管道防腐層的標(biāo)準(zhǔn)和要求施工,或鍍鋅管道沒有就鍍鋅破壞處做特別處理;管道埋深太淺,又過(guò)重承擔(dān)負(fù)荷,或在地質(zhì)松軟處管道埋深小于1 m時(shí)又沒有套管或鋼筋混凝土保護(hù),管道很有可能被壓壞;管道接口質(zhì)量差等等這些現(xiàn)象也很常見。

2、預(yù)防措施

（1）在熱力管道上安裝管道膨脹補(bǔ)償器,可以有效解決因膨脹而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋的問(wèn)題;另外還應(yīng)安裝管道活動(dòng)支架。

（2）在管道選材上要盡量采用強(qiáng)度較高,質(zhì)量符合國(guó)家規(guī)定的管材。對(duì)于材料腐蝕,可以在表面做防腐處理,通過(guò)鍍鋅、鍍鉻、油漆和塑料等涂層隔離、阻礙或犧牲的方式防止金屬腐蝕。鍍鋅后,鋅層可以延遲它下面鋼鐵的腐蝕。

（3）針對(duì)流體本身,可以加入緩蝕劑。在供熱管道內(nèi)加入少量的緩蝕劑,可以顯著地抑制腐蝕發(fā)生,降低金屬腐蝕速率,對(duì)防止供熱管道內(nèi)壁的腐蝕十分有效。

（4）管底應(yīng)鋪設(shè)好的黏土或砂土,還要整平使管道和基礎(chǔ)能整體接觸。使用機(jī)械挖土的工程,最后還要進(jìn)行人工修整,務(wù)必使埋管后土壤沉降較少,盡量避免不均勻沉降。管底不能殘留石塊等硬物,如不及時(shí)清除將對(duì)管道形成集中負(fù)載,容易引起管道爆裂。管道焊接前必須檢查管材外觀,符合要求才能使用;焊接前先將管材、管件放置現(xiàn)場(chǎng)一定時(shí)間,消除溫差;焊接時(shí)應(yīng)處理接口表面,每次收工時(shí),管口應(yīng)做臨時(shí)封堵;在管道下溝前,要對(duì)管溝進(jìn)行復(fù)測(cè),嚴(yán)格按工藝要求填平夯實(shí),保證管道不能懸空。另外還要防止外來(lái)施工損壞管道。

3、結(jié)語(yǔ)

直埋熱力管道是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,熱力管網(wǎng)的安全運(yùn)行,關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定,應(yīng)在加強(qiáng)基礎(chǔ)管理、提高技術(shù)水平的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探索研究直埋熱力管網(wǎng)泄漏事故預(yù)防和控制的方法,將泄漏降低到最低限度。

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[4]孫剛,蔣錄珍,溫旭光.跨斷層地下管道破壞的數(shù)值模擬[J].山西建筑,2006,32(5):114-115.

篇8

1.1土壤中有益有害元素遷移富集規(guī)律眾所周知重金屬的土壤及作物的影響程度本并不是尤其所含總量所決定的，而是取決于土壤中各種重金屬元素的賦存形態(tài)。決定重金屬元素遷移、轉(zhuǎn)化能力及富集量的主要是水溶態(tài)和離子交換態(tài)這兩個(gè)賦存形態(tài)。重金屬元素各形態(tài)平均量及與全量比值為表中所示(表3)。表3反映了在土壤中各重金屬元素由于其化學(xué)性質(zhì)的不同，在各賦存形態(tài)分配量方面的差異。Hg、As、Cu、Zn在土壤中的非活動(dòng)態(tài)量與總量的比值均在50%以上，其次是Pb為40%左右，Cd相對(duì)較低為27%。而活性較強(qiáng)、遷移能力較大的水溶態(tài)、離子交換態(tài)的量除Cd達(dá)27.45%，其它元素的量一般僅占總量的2-3%左右。說(shuō)明進(jìn)入土壤中的重金屬元素汞、砷、鋅相對(duì)較穩(wěn)定，活化、遷移能力較低，主要以殘?jiān)鼞B(tài)形式賦存于土壤中；銅、鉛主要以與有鐵錳、腐殖質(zhì)及碳酸鹽有關(guān)的結(jié)合態(tài)形式存在，具一定的活化、遷移能力；鎘則以具高可活動(dòng)態(tài)，低殘?jiān)鼞B(tài)形式存在，具有較強(qiáng)的活性和遷移能力，對(duì)土壤的污染程度也相對(duì)較高。

1.2種植區(qū)灌溉水地球化學(xué)背景區(qū)內(nèi)灌溉水中Ph在6.1～8.3之間，平均值為7.8為中性-堿性，Se、Cr、Zn、Pb、Cd等重金屬元素及NO3-、F-、N、P含量均較低，Hg、K以及總硬度、高錳酸鉀指數(shù)的平均值與江漢流域區(qū)平均值的比值>1.5，區(qū)內(nèi)對(duì)地表水構(gòu)成明顯污染的是SO42-硫酸鹽，其平均值為全區(qū)的16.4倍以上。

2、影響蔬菜品質(zhì)的生態(tài)地球化學(xué)制約因素

2.1蔬菜品質(zhì)特征

表4為本次工作所采集的蔬菜樣本的品質(zhì)各主要養(yǎng)分的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，包菜、大白菜兩類蔬菜中總糖、維生素C等養(yǎng)分的含量大致相當(dāng)，前者略高于后者。按蔬菜種植區(qū)母質(zhì)層劃分對(duì)品質(zhì)對(duì)比，沖積層兩類蔬菜中的總糖、粗纖維含量高于湖沖積層包菜中的含量，而維生素C、粗蛋白的含量在湖沖積層包菜中相對(duì)較高；按種植區(qū)土類劃分對(duì)比，蔬菜中總糖含量：粘土類蔬菜＞砂土類蔬菜＞壤土類蔬菜；維生素C：壤土類包菜＞砂土類包菜＞粘土類包菜，粘土類大白菜＞砂土類大白菜＞壤土類蔬菜；粗蛋白砂土蔬菜中含量最高，其次是壤土、粘土；粗纖維在各土類蔬菜中的含量基本相當(dāng)?？傮w上種植區(qū)的白菜類蔬菜的品質(zhì)較優(yōu)，以蔬菜品質(zhì)主要養(yǎng)分平均總量計(jì)（圖4），湖沖積層區(qū)的蔬菜品質(zhì)優(yōu)于沖積層區(qū)的蔬菜品質(zhì)；不同土類區(qū)蔬菜的品質(zhì)，壤土種植區(qū)最好，其次是砂土種植區(qū)，粘土種植區(qū)的蔬菜品質(zhì)相對(duì)較次。

2.2不同母質(zhì)層重金屬元素賦存量對(duì)蔬菜品質(zhì)的影響

在作物賴以生長(zhǎng)的根作層土壤中重金屬有害物質(zhì)主要源自于土壤母質(zhì)，為了進(jìn)一步了解不同母質(zhì)層對(duì)蔬菜作物的重金屬污染影響程度，在區(qū)內(nèi)主要土壤母質(zhì)沖積層分布區(qū)采集了同點(diǎn)配套蔬菜樣、根系土樣品44件，其中湖沖積層區(qū)18件，沖積層分布區(qū)26件。分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示見表5：在兩種不同母質(zhì)的根系土中，主要重金屬含量均未超過(guò)土壤標(biāo)準(zhǔn)閥值，總量較低，如Hg在根系土中的平均含量0.07μg/g，最高含量也僅為0.116μg/g；Cd在湖沖積層根系土和沖積層根系土中的平均含量大致相當(dāng)，但在蔬菜中則表現(xiàn)為Hg的含量較低而Cd的含量則相對(duì)較高已接近于標(biāo)準(zhǔn)限值，這是由于土壤膠體溶液中可供作物吸收的可交換活動(dòng)態(tài)離子量存在的的差異所引起的，這一特性在在圖5中體現(xiàn)的更為清晰。由此可見，作物中重金屬富集量的大小并不完全取決于與根系土中重金屬全量的高低，而與重金屬在介質(zhì)中的重金屬離子的可活動(dòng)態(tài)量占全量比值的大小關(guān)系密切。

2.3有益組分含量對(duì)蔬菜品質(zhì)的影響

在蔬菜的生長(zhǎng)過(guò)程中，土壤的一個(gè)重要功能就是為作物提供所必須的營(yíng)養(yǎng)組分，其供給力的大小直接影響著作物的生長(zhǎng)和品質(zhì)的優(yōu)劣。本次選取了主要有益元素銅、鋅、鐵、錳、鉬、磷在蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程中的影響特征加以討論。

2.3.1耕作母質(zhì)層中有益元素的全量與蔬菜品質(zhì)的關(guān)系作物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)組分的攝入其實(shí)是對(duì)養(yǎng)分元素中可活動(dòng)離子的一種解吸、交換的過(guò)程，這是由土壤結(jié)構(gòu)組成和蔬菜作物的吸收功能所決定的。這一特性產(chǎn)生的結(jié)果如圖6所示。上圖是部分有益元素在土壤中的全量與在作物中的富集量的對(duì)比圖示解析，對(duì)比結(jié)果顯示，同一元素在作物中的富集量和在土壤中的富集量，不僅在量的大小上存在明顯的差異，且在含量變化特征上也存在明顯的不一致性，說(shuō)明養(yǎng)分的總量反映了土壤中該類養(yǎng)分的潛在供應(yīng)能力。

2.3.2耕作母質(zhì)層中有益元素的有效量與蔬菜品質(zhì)的關(guān)系元素對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，但是能被作物吸收利用的僅是其有效部分，由于母質(zhì)層的成因類型的不同以及土壤質(zhì)地上的差異，區(qū)內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)組分在根系土中的有效供給量存在著不均勻性。區(qū)內(nèi)主要湖沖積層、沖積層根系土及不同質(zhì)地土壤中主要營(yíng)養(yǎng)元素的有效態(tài)豐缺標(biāo)準(zhǔn)及含量分布特征見表6、表7。對(duì)比湖北省地調(diào)院推薦的省二次農(nóng)業(yè)普查有效態(tài)豐缺標(biāo)準(zhǔn)（表7），區(qū)內(nèi)兩沖積層根系土中：有效磷的供給力充足，速效鉀在湖沖積層根系土中含量偏低，在沖積層根系土中適度；其它微量元素的有效量在兩類沖積層根系土中表現(xiàn)為：有效銅、有效鐵很富足，有效鋅、有效鉬偏低；有效錳缺乏。不同質(zhì)地土類中各有益元素的含量特征為：沙土中有效態(tài)量很富足的是Cu、Fe；Zn、B偏低，Mn缺乏，K、P的有效態(tài)量能基本滿足作物的所需量。從根系土各有益元素的有效態(tài)量與蔬菜中同類元素的富集量特征對(duì)比來(lái)看兩者呈正相關(guān)關(guān)系（圖7）。說(shuō)明土壤中營(yíng)養(yǎng)組分的有效態(tài)量的高低直接影響著作物的生長(zhǎng)質(zhì)量。

2.4土壤酸堿度與蔬菜品質(zhì)的關(guān)系

土壤中的酸堿度是又一個(gè)對(duì)蔬菜作物生長(zhǎng)具有重要影響的理化指標(biāo)，pH值的高低以及變化直接影響著蔬菜作物的生長(zhǎng)和品質(zhì)的優(yōu)劣。

2.4.1土壤有效態(tài)與土壤酸堿度的關(guān)系目前種植區(qū)作物生長(zhǎng)的根系土中Ph值的平均值一般在7.7左右，屬中-偏堿性土，在當(dāng)前這種土壤有益元素的有效組分和作物所需養(yǎng)分的供需關(guān)系的平衡狀態(tài)下，當(dāng)土壤中Ph值繼續(xù)升高至8.0或8.0以上時(shí)，有益元素的有效態(tài)量明顯降低（圖8），特別是土壤中的堿解氮、鉀以及微量元素銅、鐵、硼的有效量下降的尤為顯著。由此可見，偏堿-堿性土壤在抑制了有害元素的活化遷移的同時(shí)，也降低了作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)組分的活性，對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生了不利的因素。

2.4.2蔬菜中Hg、Cd生物富集系數(shù)與土壤Ph值的關(guān)系土壤的酸堿度是影響農(nóng)作物的生物富集的一個(gè)重要條件。白菜類蔬菜中元素生物富集系數(shù)（圖9），土壤pH值<7.5-7.5中偏堿性環(huán)境下，Hg、Pb、As的生物富集系數(shù)較穩(wěn)定，均在0.01以下，Cd的富集系數(shù)呈上升趨勢(shì)由0.025左右升至0.04左右。當(dāng)土壤中的Ph值繼續(xù)升高7.5—8.0時(shí)，Cd的生物富集系數(shù)趨于平穩(wěn)降低在0.035-0.04之間，而Hg的生物富集系數(shù)急劇升高，Pb、As的生物富集系數(shù)無(wú)明顯變化。說(shuō)明在Ph值大于7.5的堿性環(huán)境條件下蔬菜對(duì)土壤中的Hg反應(yīng)更為敏感，吸取量隨著土壤中Ph值的增大升高。對(duì)Cd、Pb、As則反應(yīng)相對(duì)較平穩(wěn)，富集系數(shù)變化不大。

2.5土壤肥力與蔬菜品質(zhì)的關(guān)系

土壤是蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的母體，在衡量土壤質(zhì)量的諸多要素中，土壤肥力是一個(gè)極為重要的指標(biāo)。通常在土壤學(xué)中是將土壤中的陽(yáng)離子交換量以及與之存在有相關(guān)關(guān)系的鹽基總量參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)土壤肥力高低優(yōu)劣的。土壤中的陽(yáng)離子交換量直接反映了土壤保肥、供肥性能和緩沖的能力，鹽基總量則是判斷土壤肥力水平的一個(gè)重要參數(shù)。

2.5.1母質(zhì)根系土中陽(yáng)離子交換量種植區(qū)土壤中陽(yáng)離子交換量平均值為14.4cmol/kg。湖沖積層15.61cmol/kg>沖積層13.53cmol/kg；粘土16.44cmol/kg>砂土13.15cmol/kg>壤土12.13cmol/kg。說(shuō)明湖沖積層土壤的保肥、供肥能力要優(yōu)于沖積層土壤；保肥、供肥能力最好的是粘土，其次是砂土和壤土。

2.5.2土壤鹽基總量土壤中的鹽基總量通常是作為判斷土壤肥力的一個(gè)重要參數(shù)，種植區(qū)根系土中鹽基總量的平均值為30.8cmol/kg，高于陽(yáng)離子交換量的均值，說(shuō)明總體上土壤肥力達(dá)到了中等偏上的水平；各母質(zhì)層及不同質(zhì)地的土壤中鹽基總量均值沖積層（34.52cmol/kg）>湖沖積層（29.059cmol/kg）；粘土和砂土中的鹽基總量基本相當(dāng)為33.73cmol/kg左右，壤土中的鹽基總量值較低僅為19.87cmol/kg，說(shuō)明粘土、砂土中的肥力要優(yōu)于壤土。

2.6地表灌溉水對(duì)蔬菜品質(zhì)的影響另一個(gè)對(duì)蔬菜作物的生長(zhǎng)至關(guān)重要的影響因素就是水，作物在其生長(zhǎng)過(guò)程中，很大一部分所需營(yíng)養(yǎng)主要是通過(guò)對(duì)水的攝入進(jìn)行自身補(bǔ)給的，同時(shí)水又是土壤溶液的重要組成部分，是有益有害元素發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化的載體。本次評(píng)價(jià)區(qū)兩種白菜種植區(qū)內(nèi)的灌溉水體中，主要重金屬污染物均未超標(biāo)。大白菜種植區(qū)灌溉水中的重金屬含量略高于包菜種植區(qū)灌溉水中的含量，其它污染物指標(biāo)氟化物、氯化物和磷在灌溉水體中的平均含量和最高值均在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，對(duì)水體未構(gòu)成污染，適合蔬菜種植的灌溉。

3、結(jié)語(yǔ)

篇9

關(guān)鍵詞：城郊；蔬菜；污染；防治

中圖分類號(hào)：F323.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2011）34-0338-02

隨著城市化進(jìn)程的加快，蔬菜產(chǎn)業(yè)化、集約化、規(guī)?；a(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的提高，但蔬菜的污染已到了不得不重視的地步，而且主要是土壤污染引起的。特別在城市周邊地區(qū)是遭受污染相對(duì)嚴(yán)重的區(qū)域，其土壤中污染物的來(lái)源廣、種類多，持續(xù)污染時(shí)間長(zhǎng)。其危害不像水污染和空氣污染的危害那樣直觀，不易引起人們的重視，所以絕大多數(shù)污染嚴(yán)重地區(qū)沒有任何防治和改良措施。有關(guān)資料表明：城市周邊水污染和土壤污染區(qū)生長(zhǎng)的蔬菜中，有毒有害成分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)離城區(qū)的鄉(xiāng)村。然而，這一區(qū)域內(nèi)種植的蔬菜等農(nóng)副產(chǎn)品絕大部分又被城市居民食用，長(zhǎng)此以往，城市居民的身體健康將會(huì)受到不同程度的影響。因此，我們作為農(nóng)業(yè)工作者應(yīng)對(duì)城市周邊地區(qū)的土壤污染、蔬菜污染問(wèn)題引起足夠的重視，而且有必要采取積極有效的措施進(jìn)行調(diào)查和防治，以提高城市居民的生活質(zhì)量。

一、土壤污染物的種類及危害

1.污染物的種類。土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層，其厚度一般2m左右。土壤不但為植物生長(zhǎng)提供支撐，而且為植物生長(zhǎng)提供水、肥、氣、熱等肥力要素。長(zhǎng)期以來(lái)，各類城市固體廢棄物、飄塵、廢水不斷向土壤中擴(kuò)散和滲透，大量使用化肥、農(nóng)藥以及溫室大棚的特殊生產(chǎn)環(huán)境，都能導(dǎo)致土壤污染不斷加重。當(dāng)土壤中有害物質(zhì)過(guò)多，超過(guò)土壤的自凈能力時(shí)，就會(huì)引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，微生物活動(dòng)受到抑制。有害物質(zhì)或其分解物在土壤中逐漸積累并達(dá)到一定程度時(shí)，就能構(gòu)成土壤污染。土壤中積累的有毒有害成分不但影響土壤的正常功能，降低作物產(chǎn)量和質(zhì)量，還能通過(guò)糧食、蔬菜、水果、飲用水等間接影響人體健康。土壤污染物分為無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類。無(wú)機(jī)污染物主要包括酸、堿、重金屬（銅、汞、鉻、鎘、鎳、鉛等）鹽類，放射性元素的化合物，含砷、硒、氟的化合物等；有機(jī)污染物主要包括農(nóng)藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、城市污水、污泥及廄肥帶來(lái)的有害微生物等。

2.污染的危害。土壤污染除了可以引起地表水和地下水污染并使污染范圍迅速擴(kuò)大外，還會(huì)使污染物在植物中積累，并通過(guò)食物鏈富集到人體和動(dòng)物體內(nèi)，危害人畜健康，引發(fā)癌癥和其他疾病等。回顧中外歷史看，20世紀(jì)五六十年代，由于日本片面追求工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加之當(dāng)時(shí)對(duì)環(huán)境問(wèn)題又缺乏應(yīng)有的認(rèn)識(shí)。因此，在日本曾出現(xiàn)過(guò)一系列由于環(huán)境問(wèn)題所導(dǎo)致的污染公害事件，1955―1970年間，在日本富山市神通川流域曾出現(xiàn)過(guò)一種稱為“痛痛病”的怪病，其癥狀表現(xiàn)為周身劇烈疼庸，甚至連呼吸都要忍受巨大的痛苦。后來(lái)的研究證實(shí)，這種所謂的“痛痛病”實(shí)際上是由于鎘污染所引起的，其主要原因是由于當(dāng)?shù)鼐用耖L(zhǎng)期食用被鎘污染的大米――“鎘米”。到1979年為止，這一公害事件先后導(dǎo)致80多人死亡，直接受害者更多，至今還有人不斷提出和索賠要求。

眾所周知，甲狀腺瘤、克山病等疾病與人體中某些微量元素的含量有關(guān)，但這些疾病多為人在自然環(huán)境條件下存在出現(xiàn)的問(wèn)題，而人類活動(dòng)引起的環(huán)境污染會(huì)導(dǎo)致哪些疾病，目前還沒有人進(jìn)行專門研究。有關(guān)資料表明，糧食、果蔬污染與一些地區(qū)居民肝腫大之間有明顯的關(guān)系，城市居民的呼吸系統(tǒng)疾病與空氣污染關(guān)系密切，廣州市某污灌區(qū)的癌癥死亡率比清水灌溉區(qū)高10多倍，沈陽(yáng)某污灌區(qū)的癌癥發(fā)病率比清水灌溉區(qū)也高10多倍，豫北某地一個(gè)不到八百人的小村，每年都有幾個(gè)死于消化系統(tǒng)癌癥的人，據(jù)了解與被蟒河污染的地下水有關(guān)。這樣的例子舉不勝舉。由此可見，食用污染嚴(yán)重區(qū)域生產(chǎn)的農(nóng)副產(chǎn)品的危害是十分明顯的。

二、城邊蔬菜污染現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代以來(lái)，溫室、大棚等保護(hù)地蔬菜種植面積迅速增加，重茬、連作很是普遍。大量施用化肥，導(dǎo)致養(yǎng)分嚴(yán)重失調(diào)，導(dǎo)致蔬菜病蟲害加重，每年因此造成的損失達(dá)20%以上。各地在防治蔬菜病蟲害時(shí)，大量使用化學(xué)農(nóng)藥，城市一般每667m2年使用農(nóng)藥2kg～3kg，多的5kg以上；特別在保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)上農(nóng)藥用量更大，據(jù)調(diào)查，個(gè)別郊區(qū)菜地農(nóng)藥年用量每667m2在7kg以上。多年來(lái)由于大量、連續(xù)地使用化學(xué)農(nóng)藥，使得蔬菜病蟲對(duì)化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生了普遍的抗藥性、耐藥性，菜農(nóng)只能加大農(nóng)藥的使用量。因此，對(duì)農(nóng)藥化肥的使用和依賴程度呈現(xiàn)出惡性循環(huán)現(xiàn)象。農(nóng)藥的大量使用，使得蔬菜中農(nóng)藥殘留量超標(biāo)問(wèn)題日益突出。蔬菜中農(nóng)藥殘留量的嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致中毒事故時(shí)有發(fā)生。急性中毒的例子還能引起我們的重視，而慢性中毒和蓄積性中毒的情況我們就不得而知，其結(jié)果會(huì)更加可怕。

三、防治對(duì)策

1.生產(chǎn)基地選擇。（1）蔬菜產(chǎn)地應(yīng)遠(yuǎn)離工廠、醫(yī)院、礦區(qū)、生活區(qū)、交通主干線、垃圾場(chǎng)。（2）選地區(qū)的大氣、水、土壤等環(huán)境要素的相關(guān)污染物檢測(cè)值不超出國(guó)家有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。（3）根據(jù)當(dāng)前本行業(yè)對(duì)土壤重金屬污染治理技術(shù)水平，來(lái)決定適當(dāng)放寬土壤重金屬含量的極限值，對(duì)較低污染的土壤，經(jīng)改良治理后，只要產(chǎn)出蔬菜的重金屬含量不超標(biāo)，乃考慮予以利用。

2.菜種選擇。據(jù)我們研究，不同種類蔬菜硝酸鹽含量從小到大的順序是茄果類

3.改進(jìn)施肥方法。（1）配施有機(jī)肥。有機(jī)肥料養(yǎng)分釋放較緩、持久且豐富平衡，有利于減少蔬菜硝酸鹽累積；同時(shí)，增施有機(jī)肥，提高土壤環(huán)境容量，增加土壤膠體對(duì)重金屬、農(nóng)藥的吸附能力，有機(jī)質(zhì)又是還原劑，有機(jī)肥施用比例要因種、因土、因時(shí)而異，如：對(duì)于硝酸鹽累積比較高的綠葉菜類．有機(jī)肥配施比例就要適當(dāng)提高；反之，對(duì)于硝酸鹽累積較低的豆類、瓜類、茄果類，有機(jī)肥配比可適當(dāng)降低。土壤重金屬污染比較重的地，有機(jī)肥配比則高；反之，則低。各茬連續(xù)使用有機(jī)肥時(shí)，可適當(dāng)減小比例；反之，增大。（2）控N與平衡施肥，氮肥宜早施、深施、集中施。研究表明蔬菜硝酸鹽含量與施N水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系，因此生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)蔬菜的需N特性，合理控制施N水平，避免濫施氮肥。同時(shí)，也要避免偏施氮肥，增施磷肥，促進(jìn)糖類轉(zhuǎn)化和呼吸作用，促進(jìn)N代謝而加快氨基酸和蛋白質(zhì)合成。K在體內(nèi)作用是多方面的，既能促進(jìn)NO吸收，又能還原NO-3，并以還原為主，促進(jìn)氨基酸蛋白質(zhì)合成。施用鉀是減少蔬菜NO3措施之一，但K的這種作用只有在生長(zhǎng)過(guò)程及NK平衡時(shí)才起作用。增施微量元素如MO可以提高蔬菜硝酸還原酶活性，從而降低蔬菜硝酸鹽累積。氮肥作基肥應(yīng)全層深施，作苗肥要早施促早發(fā)，嚴(yán)格控制最后一次追肥至蔬菜收獲之間有一個(gè)合適的安全間隔期，以保證蔬菜吸收的NO3在體內(nèi)有足夠的轉(zhuǎn)化代謝時(shí)間。（3）添加氮肥硝化抑制劑，使用土壤重金屬鈍化劑（消毒劑）與改良土壤。添加硝化抑制劑能降低土壤消化強(qiáng)度，減少蔬菜中 NO-3累積。我們對(duì)多種抑制劑研究表明，以雙氰銨的降污效果較好，生產(chǎn)上雙氰胺使用量―般占純化肥N的6％~8％。每667平方米施石灰20千克~25千克，可以調(diào)節(jié)土壤酸堿度，消毒殺菌，降低土壤重金屬活性。每667平方米施硫磺1．5千克~2千克對(duì)降低土壤重金屬活性效果也不錯(cuò)。

4.加強(qiáng)病蟲預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。準(zhǔn)確使用農(nóng)藥。做好病蟲田間調(diào)查，掌握病蟲發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，對(duì)癥下藥。藥劑選擇上，要首選生物農(nóng)藥、生化制劑；其次為低毒低殘留農(nóng)藥；再次如遇到毀滅性病蟲害時(shí)，選擇藥效好的中等毒性和低殘留農(nóng)藥，嚴(yán)格按使用要求控制好農(nóng)藥用量，掌握農(nóng)藥使用安全間隔期。

5.改進(jìn)栽培措施。（1）加強(qiáng)通風(fēng)透光。光照充足有利于提高蔬菜硝酸還原酶活性，降低蔬菜NO3累積；同時(shí)，也有利于蔬菜生長(zhǎng)健壯，提高抗病蟲能力，因此大棚蔬菜要注意及時(shí)掀蓋通風(fēng)透光，保持棚內(nèi)空氣流通。（2）輪作間作套種。實(shí)行輪作套種，科學(xué)安排茬口，利用品種間的作用，減輕病蟲害發(fā)生危害。在水旱輪作下，前作土壤種水稻有利于Cd、Pb等形成難溶性沉淀物，減輕其對(duì)后作蔬菜的危害。（3）合理排灌。蔬菜對(duì)硝態(tài)氮的吸收、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化與水分密切相關(guān)。干旱情況下，蔬菜的硝酸還原酶活性受影響，其硝態(tài)氮累積顯著增加。在許多情況下，收獲前幾天進(jìn)行灌水可使蔬菜硝酸鹽含量下降。通過(guò)控制水分，調(diào)節(jié)土壤氧化還原狀況可以影響到重金屬的存在形態(tài)。如Cd、Pb重污染土壤改種水生蔬菜，有利于減輕Cd、Pb危害。采用深溝窄廂，做到廂內(nèi)、圍溝、腰內(nèi)相通配套，防止?jié)n水，可以減輕蔬菜病蟲危害。

6.蔬菜收獲后要及時(shí)保鮮加工處理。蔬菜收獲后放置，其體內(nèi)的NO-3易進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為NO，增強(qiáng)對(duì)人體的危害，因此蔬菜不易久存，應(yīng)及時(shí)處理。我們研究表明，受污染蔬菜收獲后，經(jīng)泡水沖洗，體內(nèi)NO，農(nóng)藥殘留量呈下降趨勢(shì)，但NO3含量始終不變。蔬菜經(jīng)鹽漬、煮熟后NO3含量下降近五成左右，但鹽漬后蔬菜NO，含量反而成倍增加，只有煮熟后蔬菜NO3含量在下降。蔬菜淹制應(yīng)淹熟淹透才能食用。

總之，按照“建設(shè)生態(tài)城市”的要求，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對(duì)城市周邊地區(qū)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，對(duì)污染嚴(yán)重的土地，分區(qū)分類進(jìn)行治理，采取科學(xué)有效措施，清除土壤中的污染物，控制土壤中污染物的遷移轉(zhuǎn)化，以改善城市近郊的生態(tài)環(huán)境，提高果蔬的品質(zhì)，為廣大市民提供優(yōu)質(zhì)、安全的農(nóng)副產(chǎn)品和真正潔凈的生活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 燕平梅，薛文通，張慧，胡曉平，譚麗平.不同貯藏蔬菜中亞硝酸鹽變化的研究[J].食品科學(xué)，2006，(6).

篇10

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)面源污染；化肥污染；綜合治理

中圖分類號(hào)：F320 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）09-0285-02

中國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的迅猛發(fā)展，農(nóng)業(yè)取得了舉世矚目的成就。但中國(guó)農(nóng)業(yè)整體水平不高，科技含量和農(nóng)民的環(huán)保意識(shí)較低，特別是日益嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染已成為制約中國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的嚴(yán)重性主要表現(xiàn)在水、大氣、土壤等方面。一般而言，農(nóng)業(yè)面源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，氮素和磷素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，農(nóng)藥以及其他有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物質(zhì)，通過(guò)農(nóng)田的地表徑流、農(nóng)田滲漏或揮發(fā)作用，形成的污染，主要包括農(nóng)藥污染、化肥污染、農(nóng)膜污染、秸稈污染、集約化養(yǎng)殖場(chǎng)污染以及污水灌溉帶來(lái)的污染。

由于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的廣泛性和普遍性、發(fā)生區(qū)域的隨機(jī)性及污染負(fù)荷分布的差異性，農(nóng)業(yè)面源污染具有長(zhǎng)期性、隱藏性、難治理的特性。雖然國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染十分重視，但農(nóng)業(yè)面源污染的治理沒有達(dá)到預(yù)期效果，并且近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，農(nóng)業(yè)面源污染持續(xù)惡化。為了中國(guó)農(nóng)村及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的治理。

一、中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的現(xiàn)狀

由于農(nóng)村的環(huán)境保護(hù)長(zhǎng)期受到忽視，環(huán)保政策、環(huán)保機(jī)構(gòu)、環(huán)保人員以及環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施均供給不足，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染失控。中國(guó)的環(huán)保工作從一開始就把重點(diǎn)放在大城市、大工業(yè)和大工程上，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，政府針對(duì)城市環(huán)境問(wèn)題制定和實(shí)施了一系列相關(guān)的法律政策，如現(xiàn)行的《大氣污染防治法》、《水污染防治法》等都是以城市為中心而設(shè)計(jì)的，而有關(guān)農(nóng)村、農(nóng)業(yè)的環(huán)境政策和法律法規(guī)卻很不健全，甚至存在諸多空白。值得注意的是，在環(huán)境治理的基礎(chǔ)設(shè)施方面，農(nóng)村也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市。落后的基礎(chǔ)設(shè)施與日益加大的污染負(fù)荷之間的矛盾日益突出，直接導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)面源污染的加劇。農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因有：

1.化肥使用量過(guò)多。長(zhǎng)期以來(lái)，我們都認(rèn)為，中國(guó)用不足世界10%的耕地養(yǎng)活了世界上22%的人口；然而，我們卻常常忽略一個(gè)事實(shí)：中國(guó)的化肥使用量超過(guò)了全世界總量的1/3。統(tǒng)計(jì)顯示，1980年至今，中國(guó)糧食單產(chǎn)水平提高了56%，而化肥投入量增長(zhǎng)了225%；同期，德國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家糧食單產(chǎn)水平提高了51%～52%，而化肥投入量則減少了31%～47%。近幾年來(lái)，由于農(nóng)業(yè)化肥用量的增加，化肥已成為農(nóng)業(yè)環(huán)境中一種主要污染物。施入土壤中的各種肥料只有一部分被作物吸收，大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從土壤中流失，有的轉(zhuǎn)化為”難效態(tài)”而殘留在土壤中，有的則在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中揮發(fā)到大氣中。公開資料顯示，各種作物對(duì)肥料的平均利用率，氮為施用量的40%～50%，鉀為30%～40%，磷為10%～20%。對(duì)作物不合理大量施肥，不僅導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失，降低肥料中營(yíng)養(yǎng)元素的利用率，而且還造成對(duì)環(huán)境的污染。

2.農(nóng)藥使用量過(guò)多。中國(guó)農(nóng)藥的產(chǎn)量和使用量都居世界前列。中國(guó)農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2012年全國(guó)農(nóng)藥行業(yè)產(chǎn)量達(dá)112萬(wàn)噸，比上年增長(zhǎng)11%，其中除草劑產(chǎn)量增40%。據(jù)調(diào)查，噴施的農(nóng)藥若是粉劑，僅有10%左右的藥劑附著在植物體上；若是液體時(shí)，也僅有20%左右附著在植物體上；1%～4%接觸到目標(biāo)害蟲，40%～60%降落到地面，其余的藥劑飄游于空中。大量使用農(nóng)藥，雖然控制了病蟲害，但是造成農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降。目前，在中國(guó)使用的約250種農(nóng)藥中，高效低毒農(nóng)藥品種只占15%左右?；瘜W(xué)農(nóng)藥還大量地殺傷天敵生物，破壞農(nóng)田生態(tài)平衡。由于農(nóng)藥沒有得到合理使用，大部分被浪費(fèi)，這部分農(nóng)藥通過(guò)各種渠道流入水體，致使水體各種污染物質(zhì)含量超標(biāo)，水質(zhì)惡化。

3.養(yǎng)殖場(chǎng)成為污染源。目前，中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)由過(guò)去農(nóng)民個(gè)體家庭飼養(yǎng)逐步走向集約化、工廠化養(yǎng)殖，而且越來(lái)越集中在城市周圍。由于畜禽養(yǎng)殖的飼養(yǎng)方式、養(yǎng)殖規(guī)模和分布區(qū)域發(fā)生了巨大變化，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境污染總量、污染程度和分布區(qū)域也隨之變化。從養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生大量的有機(jī)污染物和氮、磷等，隨每天沖洗的污水流入河道、湖泊，造成水體污染、魚類大量死亡，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的排放污染物，主要是畜禽糞便，它除含有氨、氮、磷、鉀外，還含有大量的COD和其他物質(zhì)。畜禽養(yǎng)殖污染已經(jīng)成為中國(guó)環(huán)境污染的重要因素之一。中國(guó)目前只有少部分養(yǎng)殖場(chǎng)引進(jìn)了國(guó)外的沼氣發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理，大部分禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)均沒有采取任何處理直接排放，對(duì)周圍環(huán)境造成危害。此外，畜禽養(yǎng)殖對(duì)周圍環(huán)境的危害還有畜禽場(chǎng)廢物污染和畜禽體、畜禽產(chǎn)品中殘留的有毒化學(xué)物質(zhì)等。

二、中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染造成的危害

1.化肥的污染。大量施用化肥導(dǎo)致水中氮、磷的含量增加，使藻類等水生植物生長(zhǎng)過(guò)多，引起水域富營(yíng)養(yǎng)化。使用化肥地區(qū)的井水或河水中氮化合物的含量也會(huì)增加，甚至超過(guò)飲用水標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)期過(guò)量而單純施用化學(xué)肥料，會(huì)使土壤酸化。土壤溶液中和土壤微團(tuán)粒上有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合體的銨離子量增加，并代換Ca2+、Mg2+等，使土壤膠體分散，土壤結(jié)構(gòu)破壞，土地板結(jié)，并直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本和作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。施用化肥過(guò)多的土壤會(huì)使蔬菜和牧草等作物中硝酸鹽含量增加，化學(xué)肥料中還含有其他一些雜質(zhì)，如磷礦石中含鎘、鉛等，這些雜質(zhì)也可造成環(huán)境污染。大氣中氮氧化物含量增加。施用于農(nóng)田的氮肥，有相當(dāng)數(shù)量直接從土壤表面揮發(fā)成氣體，進(jìn)入大氣對(duì)空氣造成污染。還有相當(dāng)一部分以有機(jī)或無(wú)機(jī)氮形態(tài)進(jìn)入土壤。

2.農(nóng)藥的污染。噴灑農(nóng)藥時(shí)，霧狀或粉劑的微粒懸浮在大氣中，造成對(duì)大氣的污染。施藥時(shí)散落在田間的農(nóng)藥，隨灌溉水或雨水的沖刷，流入河道、湖泊和海洋，造成對(duì)水體的污染。此外，工廠“三廢”排放，洗滌藥械等活動(dòng)也會(huì)造成農(nóng)藥對(duì)水體的污染。施藥時(shí)，大部分農(nóng)藥降落于地表，造成農(nóng)藥對(duì)土壤的污染。另外，藥劑浸種、拌種等施藥方式，則使農(nóng)藥直接進(jìn)入土壤中。大氣中的農(nóng)藥，也會(huì)隨雨水降落而污染土壤。噴灑農(nóng)藥對(duì)農(nóng)作物直接污染，以及作物對(duì)周圍環(huán)境農(nóng)藥的吸收，會(huì)造成農(nóng)藥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的污染。畜禽食用了被污染的飼料，也會(huì)造成農(nóng)藥對(duì)畜禽產(chǎn)品的污染。

3.養(yǎng)殖場(chǎng)污染。一部分養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖大戶對(duì)養(yǎng)殖糞便、垃圾隨意堆放，僅作簡(jiǎn)單處理或處理不及時(shí)、不達(dá)標(biāo)，養(yǎng)殖場(chǎng)周邊空氣污染。排泄物迅速腐爛發(fā)酵，產(chǎn)生硫化氫、氨氣、硫醇、苯酚、揮發(fā)性有機(jī)酸等上百種有害物質(zhì)，以及畜禽體內(nèi)排出的有害氣體，都會(huì)對(duì)大氣造成污染。

畜禽糞便通過(guò)污染地表水，進(jìn)而通過(guò)土壤污染地下水。畜禽糞便和廢水中含有大量的有機(jī)物氮、磷、鉀、硫及致病菌等污染物，未經(jīng)處理的高濃度有機(jī)廢水的集中排放，大量消耗水體中的溶解氧，使水體變黑發(fā)臭，富營(yíng)養(yǎng)化。當(dāng)前畜禽糞便主要的消耗途經(jīng)是作為有機(jī)肥料直接還田，糞便中還含有大量的病源微生物和有害物質(zhì)，如果不加限制地還田，其負(fù)荷超出了農(nóng)田環(huán)境的消化能力，也會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境構(gòu)成污染。

三、治理中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的措施

1.建立針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度。環(huán)境影響評(píng)價(jià)是指在從事工程建設(shè)、開發(fā)行為或國(guó)家制定規(guī)劃、政策和法律時(shí)，應(yīng)當(dāng)于計(jì)劃階段或正式實(shí)施前，就其可能造成的環(huán)境資源影響進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估，并提出相應(yīng)的預(yù)防或減輕不良環(huán)境影響的對(duì)策和措施。在農(nóng)業(yè)面源污染防治領(lǐng)域，應(yīng)確立針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度。早在2006年4月中國(guó)就通過(guò)了《中華人民共和國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》，建立了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度。該法對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地和生產(chǎn)過(guò)程中的投入品也做出嚴(yán)格限制。為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)打下了很好的基礎(chǔ)，但其評(píng)估的目標(biāo)是確保農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，沒有考慮到生產(chǎn)過(guò)程中的面源污染對(duì)環(huán)境的影響，所以，中國(guó)現(xiàn)行立法應(yīng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全評(píng)估制度進(jìn)行補(bǔ)充完善，在此基礎(chǔ)上建立農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，以此來(lái)控制農(nóng)業(yè)面源污染。

2.建立針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的清潔生產(chǎn)制度。在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中采用清潔生產(chǎn)制度不僅是必要的也是可能的。首先，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)采用清潔的農(nóng)業(yè)投入品。農(nóng)民應(yīng)采用低毒低殘留的農(nóng)藥、化肥，易回收易降解的農(nóng)膜。其次，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)采取清潔的田間操作措施。美國(guó)的最佳管理實(shí)踐就是很好的例子?，F(xiàn)已提出的最佳管理實(shí)踐有：少耕法、免耕法、綜合病蟲防治、防護(hù)林、草地過(guò)濾帶、家畜糞肥的大田合理施用、人工水塘和濕地等方法和措施。對(duì)于這些方法和措施，中國(guó)可以結(jié)合自己的國(guó)情進(jìn)行合理安排，在此基礎(chǔ)上形成一系列的清潔生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，從而有效地控制農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的面源污染。

3.建立農(nóng)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償制度。農(nóng)業(yè)面源污染的治理是一項(xiàng)投資大、周期長(zhǎng)、短期內(nèi)難以見效的復(fù)雜系統(tǒng)工程，這就需要建立和完善農(nóng)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，提供強(qiáng)有力的政策支持和穩(wěn)定的資金渠道，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償按補(bǔ)償資金的承載主體可分為國(guó)家補(bǔ)償、社會(huì)補(bǔ)償和區(qū)域自我補(bǔ)償，補(bǔ)償方式也可以多樣化，如政策補(bǔ)償、技術(shù)補(bǔ)償、連續(xù)補(bǔ)償與一次性補(bǔ)償。

事實(shí)上，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家早在20世紀(jì)70年代就開始了農(nóng)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償制度的實(shí)踐。如美國(guó)于1971年提出了鄉(xiāng)村潔水計(jì)劃，根據(jù)這個(gè)計(jì)劃政府為那些自愿執(zhí)行最佳管理措施來(lái)減輕農(nóng)業(yè)面源污染的農(nóng)場(chǎng)主分?jǐn)偛糠仲M(fèi)用，此外，還考慮給農(nóng)場(chǎng)主以稅額減免。這些生態(tài)補(bǔ)償政策實(shí)踐為中國(guó)的農(nóng)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償制度的形成提供了很好的示范。

在農(nóng)業(yè)面源污染防治領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償主要表現(xiàn)為政府、社會(huì)對(duì)自愿采用新技術(shù)和新生產(chǎn)模式來(lái)提高農(nóng)業(yè)資源的利用率并以此來(lái)減輕農(nóng)業(yè)面源污染的農(nóng)民進(jìn)行補(bǔ)償或農(nóng)民通過(guò)這種長(zhǎng)效發(fā)展機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)自我補(bǔ)償；政府為防治農(nóng)業(yè)面源污染項(xiàng)目的實(shí)施創(chuàng)造條件，如科技、文化、教育、衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等。

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