土壤化肥污染問題研究

高明珠

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院，山東 泰安 271000）

一、我國化肥使用現(xiàn)狀

（一）化肥使用總量大

2003—2018 年我國化肥產(chǎn)量巨大，2015 年我國化肥總產(chǎn)量達(dá)到7431.99 萬噸，占世界化肥總產(chǎn)量一半以上。2016—2018 年化肥產(chǎn)量有所下降，2018 年化肥產(chǎn)量5418 萬噸，但仍保持世界前列。

與化肥產(chǎn)量相對(duì)應(yīng)，我國化肥使用量也巨大。我國化肥年使用量在2003——2015年不斷上升，2015年化肥總使用量6022.6萬噸，居世界首位。2016 實(shí)現(xiàn)首次化肥使用量下降，2018 年化肥總使用量5653.4 萬噸。我國化肥使用量占世界化肥使用量1/4 以上，與農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的美國相比，是其化肥使用量的2 倍以上。

（二）化肥使用強(qiáng)度大

除化肥使用總量大之外，我國化肥使用強(qiáng)度很高。2018 年我國化肥使用強(qiáng)度為329.09 千克/公頃，高于世界平均強(qiáng)度。2014 年我國化肥使用強(qiáng)度為362.41 千克/公頃，是世界平均強(qiáng)度3 倍之多。我國絕大多數(shù)地區(qū)化肥使用強(qiáng)度均高于國際公認(rèn)化肥施用安全225 千克/公頃。

（三）化肥利用率低

我國化肥使用方式主要為撒施和淺埋，這兩種方式受外界環(huán)境影響更大、植物吸收利用率低。2017 年我國水稻、玉米、小麥化肥利用率為37.8%，雖與2015 年相比提高2.2 個(gè)百分點(diǎn)，但與歐美等國相比差距明顯。美國糧食作物氮肥利用率大體為50%，歐洲主要國家糧食作物利用率大體在65%，比我國高12～28 個(gè)百分點(diǎn)。

二、有關(guān)我國化肥使用的政策

聯(lián)合國2015年提出“2030年可持續(xù)發(fā)展議程”，提出了“實(shí)現(xiàn)糧食安全，改善營養(yǎng)狀況和促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)”等目標(biāo)，我國作為聯(lián)合國重要成員積極響應(yīng)號(hào)召。農(nóng)業(yè)部于2015 年發(fā)布了《關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見》，提出爭(zhēng)取到2020 年將我國農(nóng)業(yè)面源污染加劇趨勢(shì)得到有效遏制。2015 年3 月起草《土壤污染防治法》，2019 年1 月1 日起實(shí)施。習(xí)總書記在2017 年中央農(nóng)村工作會(huì)議上所做的指示為農(nóng)用地土壤污染治理指明了方向。2018 年3 月11 日，我國正式將“生態(tài)文明”納入憲法。同年7 月26 日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會(huì)，介紹農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作有關(guān)情況，囊括化肥污染問題。

三、適量化肥的積極作用

化肥的使用可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，推動(dòng)農(nóng)作物高產(chǎn)。但是化肥的使用量與作物產(chǎn)量之間并不是單純的正相關(guān)關(guān)系?；实氖褂昧恳卜贤恋貓?bào)酬遞減規(guī)律，適度使用化肥可以提高作物產(chǎn)量；化肥大量使用，作物產(chǎn)量增加放緩；一旦超過臨界值，作物產(chǎn)量不升反降，威脅糧食安全。化肥的使用一旦超過土壤發(fā)生學(xué)閾值，會(huì)對(duì)土壤造成難以逆轉(zhuǎn)的損害，加劇土壤污染、土地退化，也會(huì)加劇大氣污染、水污染等。

（一）加劇水污染與空氣污染

化肥中含有大量氮磷元素，施肥之后過量氮磷元素不能被植物完全吸收，隨著雨水沖刷或不合理灌溉，氮磷元素會(huì)隨著水流匯入河流湖泊，造成水體富營養(yǎng)化。

過量使用化肥，植物無法吸收的營養(yǎng)物質(zhì)由于運(yùn)動(dòng)，會(huì)從土壤慢慢散布到空氣中。例如硫元素會(huì)還原成硫化氫氣體揮發(fā)、銨態(tài)氮肥會(huì)在高溫不通風(fēng)情況下產(chǎn)生氨氣，硫化氫與氨氣都會(huì)影響空氣質(zhì)量，加劇溫室效應(yīng)。

（二）加劇土壤污染

1.造成土壤重金屬污染?；试谏a(chǎn)過程中使用到含重金屬元素的材料，且在生產(chǎn)完成后，重金屬元素很難去除。大量使用化肥會(huì)造成重金屬元素的大量積累，重金屬難以分解，從而造成土壤重金屬污染。2.加劇土壤酸性?；视捎谄渖a(chǎn)的要求以及儲(chǔ)存的方式，一般多為生理酸性肥料。過量的化肥使用至土壤會(huì)破壞土地的酸堿平衡，加劇土壤酸性。3.造成土壤板結(jié)。過量使用化肥的土壤表層有機(jī)質(zhì)缺失、結(jié)構(gòu)不良；此外，化肥中含有大量的金屬陽離子，過量的金屬陽離子進(jìn)入土壤后會(huì)導(dǎo)致土壤中通氣性、持水性變差，從而造成土壤板結(jié)。4.降低生物活性。微生物可以起到分解腐殖質(zhì)為土壤提供養(yǎng)分、改善土壤結(jié)構(gòu)的作用。微生物的存在需要有適宜的條件，隨著化肥的大量使用，土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，微生物的生存條件發(fā)生改變，繁殖速度減慢，生物活性降低。

（三）造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)

過量施肥超過了作物所能吸收的最大值，造成氮、磷、硫、鉀等資源的流失，難以提高化肥利用效率。

四、土壤化肥污染原因分析

（一）盲目追求作物高產(chǎn)

我國作為人口大國，對(duì)于糧食的需求極大。中國用占世界7%的土地養(yǎng)活了世界22%的人口，一定的土地要養(yǎng)活不斷增長(zhǎng)的人口，對(duì)于土地肥力有較高要求。同時(shí)，糧食作為生活必需品，其價(jià)格也需要國家嚴(yán)格把控。對(duì)于農(nóng)民而言，盡管國家會(huì)進(jìn)行農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼，但收益仍相對(duì)較少。在有限的土地上創(chuàng)造更多的作物產(chǎn)量是農(nóng)民追求的目標(biāo)。從而化肥作為價(jià)格相對(duì)低廉、使用方便、提高肥力有效、短期收益明顯的產(chǎn)品，成了農(nóng)民提高土壤肥力的首選。

（二）農(nóng)民認(rèn)知存在漏洞、化肥使用缺乏科學(xué)指導(dǎo)

農(nóng)民在施肥問題上很少依靠現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，更多是依靠上一年作物產(chǎn)量做出施肥量多少的決定，具有施肥盲目和隨意的特點(diǎn)。農(nóng)民很少判斷化肥使用是否過量，缺乏科學(xué)的、精準(zhǔn)的施肥量指導(dǎo)。此外，農(nóng)民幾乎不會(huì)對(duì)耕地進(jìn)行土壤檢測(cè)，對(duì)于土壤中缺少何種營養(yǎng)元素、應(yīng)該使用何種化肥全憑經(jīng)驗(yàn)，缺少科學(xué)的化肥種類指導(dǎo)。

（三）環(huán)境保護(hù)宣傳缺乏，化肥污染宣傳不到位

當(dāng)前環(huán)境保護(hù)更多的是關(guān)注大氣污染、水污染等在城市發(fā)生集中、更加頻繁的污染問題，對(duì)于土壤污染的焦點(diǎn)集中在學(xué)界理論層面。盡管在農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的標(biāo)語口號(hào)人人皆知，但由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)較為單一，綠化程度較高、農(nóng)民參與意識(shí)不強(qiáng)，環(huán)境保護(hù)很難落到實(shí)處，同時(shí)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)宣傳也缺少針對(duì)性，化肥污染宣傳不到位，農(nóng)民對(duì)化肥污染關(guān)注程度低，農(nóng)民尚未意識(shí)到化肥污染的嚴(yán)重后果。

（四）防治制度陳舊、技術(shù)落后、力度不足

隨著土地肥力的不斷損耗，化肥使用量的不斷增加，原有的土壤污染防治制度并未隨化肥污染現(xiàn)狀而做出及時(shí)的改變，對(duì)于減少、解決化肥污染問題作用逐漸減小。當(dāng)前化肥污染防治技術(shù)較為落后，靈活變動(dòng)性差、技術(shù)手段單一，很難隨著季節(jié)、地區(qū)的變化而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，技術(shù)應(yīng)用缺乏針對(duì)性。防治力度不足，有較大的犯錯(cuò)空間與較輕的懲罰力度。同時(shí)，相關(guān)執(zhí)行部門也未做到及時(shí)重視化肥污染，防治力度與措施嚴(yán)重不足，政策反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。

五、土壤化肥污染防治建議

（一）完善土壤保護(hù)的法律法規(guī)、加大執(zhí)法力度、完善綠色農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系

污染治理需要有法律作為支撐。我國可借鑒歐美等國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，制定更有針對(duì)性的法律法規(guī)，如《化肥管理法》等。在有法可依的基礎(chǔ)上，要嚴(yán)厲打擊任何造成嚴(yán)重土壤化肥污染的惡劣事件，將土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)納入在國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作中，加強(qiáng)地區(qū)監(jiān)測(cè)的針對(duì)性，在掌握全面信息的基礎(chǔ)上提高執(zhí)法力度。還要不斷完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，及時(shí)更新土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)污染物濃度限值標(biāo)準(zhǔn)缺失漏洞。建立健全綠色農(nóng)業(yè)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。

（二）加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)針對(duì)性宣傳，提高保護(hù)意識(shí)、提高農(nóng)民認(rèn)知

國家要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)宣傳的針對(duì)性，提高對(duì)土壤化肥污染問題的關(guān)注度，普及土壤化肥污染所帶來的嚴(yán)重危害，提高農(nóng)民在土壤化肥污染問題上的參與度，引導(dǎo)其正確認(rèn)識(shí)化肥使用與作物產(chǎn)量之間的關(guān)系，確?？茖W(xué)用肥施肥。

（三）改進(jìn)化肥使用方法、推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)

改進(jìn)化肥使用方法，選擇深耕施肥。推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)，根據(jù)作物需肥規(guī)律，提高肥料利用效率，施肥更有針對(duì)性。

（四）調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，調(diào)整灌溉配套措施

可以適當(dāng)增加豆類作物的種植面積，提高土壤固氮能力。此外，我國當(dāng)前農(nóng)田的灌溉方式以漫灌為主，要逐漸向滴灌噴灌、管道灌溉轉(zhuǎn)變，減少農(nóng)田水土流失。

（五）進(jìn)行土壤化肥污染等級(jí)劃分，利用生物修復(fù)、化學(xué)手段治理污染

根據(jù)農(nóng)業(yè)部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將四類不同污染程度的土壤進(jìn)行有針對(duì)性的治理。利用生物降解或植物吸收的方式降低土壤中污染物的含量。被嚴(yán)重污染的土地可以種植非食用性植物、高效吸收重金屬的植物降低土壤污染程度。利用化學(xué)手段予以治理。酸性過高的土壤可以利用石灰提高土壤酸堿度，也可以使得鎘、鋅、銅等物質(zhì)轉(zhuǎn)變成氫氧化物進(jìn)一步沉淀降低土壤污染程度。