农村土壤污染现状随着我国农业和农村经济的快速发展, 农业生态环境不断恶化,农村土壤污染越来越严重。

全国至少有1 300 万hm2~ 1 600 万hm2 耕地受到农药污染, 约占全国耕地的10% 以上, 污水灌溉污染耕地216. 7 万hm2 , 固体废弃物堆存占地和毁田13. 3 万hm2 , 每年因重金属污染的粮食达1 200 万t, 每年造成的直接经济损失超过200 亿元。

2. 1 农业土壤中肥料(主要为N, P) 元素的污染与城市土壤的污染有所不同的是, 农业土壤中无机肥料元素的污染最为严重。

由于农业土壤长期使用肥料, 致使农业土壤中积累最多的污染因素为肥料元素, 即N, P 及其营养盐的累计。

大量的肥料残留造成土壤酸化的加速, 破坏原有土壤结构, 导致土壤盐渍化。

尤其是超量使用氮肥, 造成农业保护土壤的次生盐渍化问题的加重。

2. 2 农业土壤中的重金属污染土壤中的无机污染物主要包括镉( Cd) 、汞( Hg) 、铬( Cr) 、铅( Pb) 、铜( Cu) 、锌( Zn) 等重金属和砷( As) 、硒( Se) 、氟( F) 等非金属物质。

2001 年国家环保局对北京、上海、天津和深圳4 个! 菜篮子∀工程试点城市一些区域的种植生产基地的砷、汞、铅、镉、铜、滴滴涕和六六六等土壤因子进行的环境质量调查监测结果表明:由于污染物在土壤中长期富集, 土壤环境质量达标率只有84. 9%。

北京某些地区, 30 个土壤、水质监测点位中有5 个监测点位菜田耕层土壤中汞含量超标, 超标率为16. 7%, 最大超标倍数为3. 1 倍; 天津市11 个土壤、水质监测点位中有3 个监测点位超标。

据我国农业部进行的全国污灌区调查, 在约140 万hm2 的污水灌区中, 遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64. 8%, 其中轻度污染的占46. 7%, 中度污染的占9. 7%, 严重污染的占8. 4%。

重金属的污染主要是由于伴随着化肥的生产, 有许多重金属被引入肥料中, 从而进入农田土壤。

以磷肥为例, 磷肥的生产原料为磷矿石, 它含有大量有害元素F 和As, 同时磷矿石的加工过程还会带进其他重金属Cd, Hg , As, F, 特别是Cd。

另外, 利用废酸生产的磷肥中还会带有三氯乙醛。

此外, 由于工业废水和城市废水的灌溉, 导致部分重金属进入农田。

2. 3 农业土壤的有机污染造成农业土壤有机污染的, 主要是有机磷和有机氯农药, 此外还包括氨基甲酸酯类、有机氮类杀虫剂、磺酰脲类除草剂、多环芳烃等持久性有机污染。

而农业土壤中有机污染物的残留与积累的主要原因是农药的使用。

我国农药产量和使用量居世界前列, 1997 年农药总产量为66. 6 万t, 使用量131. 2 万t, 平均用量为14 kg/ hm2, 比发达国家高出1 倍, 但利用率不足30%。

农药的大量使用, 虽然对病虫害起到了一定的遏制作用, 但那些未发挥效用或分解之后的农药仍然残留于土壤环境中, 从而影响地下水、土壤生态系统的稳定性, 造成潜在的环境生态威胁。

一大部分农药可以在土壤微生物的作用下逐渐分解成无毒的化合物, 而另外一些农药化学则无法被土壤微生物分解, 因而长期残留在土壤或作物器官中, 甚至一些农药经过微生物代谢, 产生毒性更强的化合物。

如杀虫脒水解产生四氯磷甲苯胺, 代森锌代谢为乙撑硫脲。

同时, 由于生态系统食物链、食物网的生物富集作用, 经过农田施用的农药, 其在土壤或水中的残留浓度将会增长几十倍到几十万倍。

目前, 我国农业污染主要表现在过度施用化肥、农药造成的土壤、水源污染; 新兴的温室农业产生的塑料薄膜等废弃物对环境的污染; 焚烧秸秆造成的环境污染和土壤氮、磷、钾的缺失, 以及大量畜禽粪便对水体的污染等。

由于其发生范围广、持续时间长, 并疏于治理, 已给农业生态环境乃至社会经济的可持续发展亮起了红灯。

专家指出, 到21世纪30年代, 我国人口将达到16 亿, 人均耕地下降到0. 47 hm2, 在有限的耕地上生产更多的农产品和饲养更多的畜禽, 如果没有一个好的农业生态环境, 必将影响今后的可持续发展。

1 我国农业污染现状1. 1 化肥污染目前, 我国化肥年使用量已达4 637万,t 占世界化肥施用总量的35% 。

按播种面积计算, 平均每公顷化肥使用量达到400 kg, 是美国的4倍, 是发达国家化肥安全施用上限( 225 kg/hm2 )的2倍,而我国化肥的平均利用率仅35% 左右, 低于美国等发达国家5~ 10个百分点[ 1]。

河南省土肥站一项调查表明, 河南农民施用的化肥中, 只有1 /3被农作物吸收, 1 /3进入水源, 1 /3沉留在土壤中。

1. 1. 1 对水质的污染 /九五0期间我国对/ 三河三湖0水污染重点治理实践和结果表明, 除工业污水和城市生活废水外, 农业化肥中的氮、磷污染已是造成河湖水质不断恶化的另一个重要原因。

由于我国化肥的平均利润率低, 未被利用的氮、磷元素一部分被土壤吸附, 一部分通过地表径流、农田排水进入地表和地下水体, 成为农业污染源之一。

目前, 中国每年有超过1 500万t的废氮流失到了农田之外, 污染了地下水、导致了水体的富营养化。

在与我国农业生产密切相关的五大湖泊中, 滇池、巢湖和太湖已严重富营养化, 其他湖泊也趋于中等程度的富营养化阶段。

根据2002年国家环保总局对淮河、海河、辽河、太湖、巢湖的污染的测定, 农用化学品的贡献率占50% , 因农业化肥污染带入滇池的总磷和总氮已分别占到这些污染物入湖总量的64%和52. 7% [ 2 ]。

1. 1. 2 对土壤的污染大量盲目施用化肥已成一种掠夺性开发, 不仅难以推动农作物增产, 反而使土壤中有机质不断下降, 破坏了土壤的内在结构,造成土壤板结, 地力下降。

目前我国农业生产中施用肥料的问题可概括为/ 三重三轻三低0, 即重化肥, 轻有机肥, 肥料利用率低; 重用地, 轻养地, 土壤有机质低; 重产出, 轻投入, 施肥效益低。

建国初期, 我国大部分土地有机质含量是7%, 现在下降至3% ~ 4%, 流失速度是美国的5倍[ 3]。

1. 2 农药污染化肥的超量使用已经导致我国地表及地下水污染加剧, 而农药的滥用又致使其在环境及农副产品中的残留现象日益严重。

全国每年农药使用量达30多万t(原药量), 集约化农区施用水平, 每公顷低则300 kg, 高则达450 kg剂量水平, 除30% ~ 40%被作物吸收外, 大部分多余的药液进入了水体和土壤及农产品中。

而且我国农药使用中以杀虫剂为主, 占农药总用量的78%, 其中, 又以甲胺磷、敌敌畏等毒性较高的品种使用最多。

目前, 在蔬菜上使用过高毒农药的种植户已占到32. 8%, 令人忧心的是, 我们的农药施用量每年仍以10% 的速度递增[ 3]。

1. 2. 1 对生态环境的污染与破坏一些粉剂农药喷撒过程中, 对大气的污染是显而易见的; 一些液体农药又通过各种途径污染水源、水生物, 甚至直接威胁到人类的饮用水源; 而一些化学性质比较稳定, 残留期长的农药, 施用以后又给土壤带来污染。

另外, 农药除了能杀死害虫外还能杀死很多害虫的天敌, 破坏了生物多样性和农田生态系统的平衡。

尤其是害虫有惊人的繁殖能力, 并且很快能产生对某种药剂的抗药性, 而害虫天敌的这些能力反倒不如害虫。

1. 2. 2 对农产品的污染一些农产品生产过程中农药的大量使用和不合理使用, 使农产品所含的各类有害物超标, 直接对人体健康和生命安全构成危害。

据江苏省农业科学院植保所2002年初对南京市部分农贸市场农产品的抽样检测数据显示, 农药残留不合格率青菜为60% , 黄瓜为20%, 韭菜为70%, 大米为80%, 面粉为50%。

这是在冬季施用药肥数量较小的情况下的检测数据, 到了夏季, 农产品尤其是叶菜的农药残留不合格率将更大。

另外, 使用不当会导致化学农药在生物体内富集。

由于生物对农药有积累、浓缩、富集作用(即生物不断从环境中吸收含量很低的农药, 在体内逐渐积累起来, 使体内的农药含量越来越高。

), 若人类长期食用这些体内农药含量很高的粮食、肉、禽、蔬菜, 也会使有毒物质在人体内富集。

美国禁止使用有毒农药DDT 已经20多年, 但还能在今天的青年、孕妇的乳汁中检验出DDT 的成份, 这便是农药在生物体富集的恶果。

1. 3 农膜污染我国每年有上百万吨的农膜投放到农田, 且其使用量还在逐年增加。

2003年, 农膜使用量已经达到159. 2 万,t 比2002 年增长了3. 44 个百分点[ 4]。

我国目前使用的农膜绝大部分为不可降解塑料, 是高分子化合物, 分子量在2万以上, 是难降解物质, 不受细菌等生物的腐蚀, 也不易在强日照等自然条件下自动分解。

一般的农膜在土壤中自然降解周期为200~ 400年时间。

年复一年, 农膜的碎片不断地累积在土壤中, 降低了土壤的渗透性, 减少了土壤的含水量, 极大地削弱了耕地的抗旱能力, 同时残留的农膜会阻碍农作物根系的发育, 影响其正常生产, 最终造成农作物减产。

1. 4 废弃物污染我国养殖业盲目的集约化、城郊化, 种植业粗放的省工、高效的发展模式, 使每年产生了数量庞大的农业废弃物, 其中农作物秸秆6. 5亿,t 畜禽粪便及粪水19亿,t 蔬菜废弃物1. 0亿,t 其他类的有机废弃物约有0. 5亿t[ 4 ]。

1. 4. 1 农作物秸秆的污染由于农村经济的发展, 秸秆已不是主要燃料, 而农业连年丰收, 秸秆越来越多, 但其综合利用滞后, 秸秆相对过剩。

另外, 由于复种指数提高, 农民为抢农时不得不就地燃烧秸秆。

过度施用化肥使土壤中有机质不断下降, 而大量焚烧秸秆又使大量的有机养分以气体的形式失散到大气中, 既造成了空气的污染, 又造成了宝贵资源的严重浪费。

我国目前年产秸秆约6. 5亿,t还田的只有1亿多,t 还田面积只占全国耕地面积的1 /3, 像农业大省河南, 每年几乎有一半的秸秆被烧掉[ 5]。

60 中国农业科技导报8卷1. 4. 2 畜禽粪便的污染近几年来, 由于禽畜养殖业从分散的农户养殖转向集约化、工厂化养殖, 禽畜粪便污染大幅度增加, 成为一个重要的面源污染源。

如养殖1头牛产生并排放的废水超过22个人生活产生的废水, 而养殖1头猪产生的污水相当于7个人生活产生的废水。

目前, 全国大中型畜禽养殖场已达14 000 多家, 每年排放的粪水及粪便总量超过19亿t[ 6] , 由于许多大中型畜禽养殖场缺乏处理能力, 将粪便倒入河流或随意堆放, 这些粪便倒入河流或渗入浅层地下水后, 在污染了水源的同时大量消耗水中的氧气, 使水中的其他微生物无法存活, 从而产生严重的有机污染。