一、肥料与土壤污染

（一）土壤化学污染

磷肥的原料磷矿石中含有毒元素砷、铬、镉、氟、钯。

磷肥、锌肥、硼肥是以矿产为原料，矿石常含有数量不等的某些污染元素。其中锌、硼农业用量很少，所以化学肥料对土壤污染主要是磷肥，磷肥的原料磷矿石中，除富含P2O5 外，还含K、Ca、Mn、B、Zn等，也含砷、镉、铬、氟、钯等有毒物质，主要是镉和氟，含量因矿源而异。磷矿石中镉的含量以美国为高，尤其是西部磷矿石高达60-340mg/kg，摩洛哥和澳大利亚居中，较低的是中国和原苏联。磷矿石的镉不会因加工成肥料而清除，有相当一部分保留在肥料中，美国西部磷矿石生产的重钙其中镉含量高达50-250mg/kg，东部稍低为10-20mg/kg，澳大利亚生产的过磷酸钙镉含量也较高，为38-48mg/kg，所幸我国过磷酸钙中镉含量较低仅0.4-0.6mg/kg，但取样代表性还不够，有待补充才能作出完整评价。无论含量大小，镉均会随磷肥一起施入到土壤中，据四川农业大学测定，施用过磷酸钙尚未发现土壤中镉有积累，但长期积累的效应值得及早注意。　　　

表12.3 部分国家或地区磷矿（肥）中镉含量（mg/kg）

镉对人体有很高毒性，在50余种重金属中，其潜在毒性仅次于汞而后第二位。防止镉进入食物链是防止人体过量摄取镉的重要途径。植物是人类食物的直接来源，动物如摄取过量镉，也可通过肉食间接进入人体。作物对镉的吸收，以叶菜类作物对镉的积累能力较强，尤其是莴笋。而禾谷、豆类、禾本科牧草积累较低。但同一作物不同品种对镉积累可相差10-40倍。在谷类作物中，可食用部分中镉量只占植物全株中较低的比例，植物吸收镉量常占土壤有效镉的0.4%-0.7%。禾谷类作物籽实中的镉只占地上部分12%-18%，低于生物产量中子实的比例。又如小麦面粉中含辐量又比麦粒低。

磷矿石中另一主要有害物质是氟，其含量比镉大4-5个数量级，但变幅较小，原矿中氟含量1.12%-4.2% ，我国原矿中的氟含量1.12%-3.40%。

表12.4 部分国家或地区磷矿中氟含量%

另一方面，秸秆中82%-88%镉如部分作为饲料，会进入动物体，而间接危害人体健康。氟的不足和过量均于人体健限不利。但在磷肥加工过程中，所产生氟化氢绝大部分均己回收利用，所存留于磷肥中的氟甚少，一般不致于危害人体健康。

土壤另一化学污染源是垃圾、污泥、污水、大型畜禽加工厂废水，均含有某些污染化学成分，过量集中输入农田，也会使有毒物质积累和重金属超标，导致人畜致病。及时掌握土壤环境中主要污染元素的背景状况，是环境科学的一项基础工作，它可以了解其含量、分布特征，为环境污染作出评价，并可对环境状况进行预测预报。背景值的研究我国尚不全面、充分，还需继续开展工作。从我国几个点的资料看，我国10种金属元素背景值均在全世界中值左右，已经达到不低水平。因此，要特别重视。如果一旦加重污染，很难从土壤清除，而会贻害子孙后代。

表12.5 北京市部分垃圾中化学元素含量（mg/kg）

（二）土壤生物污染

有机肥和垃圾含病原微生物

各种有机肥垃圾粪便中微生物种类繁多，其中有不少对人体和植物有害的病源体，它们最终均以肥料集中输入到土壤中，有的还进入水域，有的与作物接触使作物感染病害，有的附着于作物，尤其是蔬菜上，送入厨房，进入人体。如果是通过植物或人体，就开始下一个污染过程。据北京市环境卫生科学研究所调查结果，在第一类蔬菜微生物污染严重，而第二类蔬菜寄生虫污染严重，值得密切注意。

和纹枯病、小麦茎腐病、油菜菌核病等，未经无害化处理，这些病原菌随植物残体以有机肥方式施入土壤或经雨水冲洗进入土嚷，再次传染给种植的作物。

（三）土壤的物理污染

主要是施入土壤中的有机肥料，如未经过清理的碎玻璃、旧金属片，在烧煤乡镇大量煤渣等，这些物料大量使用会使土壤碴砾化，降低土壤的保水、保肥能力。近年来城市垃圾中聚乙烯薄膜袋、破碎塑料等数量日益增加，在连续使用农用薄膜的地区，土壤中大量残留的塑料碎片，使土壤水分运动受阻，作物根系生长不良，这一土壤物理污染，同样也是值得重视和研究的问题。

二、施肥与水体的富营养化 

在塘、湖发生水华，近海发生赤潮。关键元素N和P

表12.8 水体富营养化作用及影响

氮肥过量使用对水体的影响：

形成的硝态氮也会随径流流失或随水下渗，污染湖泊和地下水源。农田当季未回收的氮素大部分进入水体和大气，成为环境氮污染最重要的来源。过量的氮素向水体的迁移，尤其是向封闭性或半封闭性的湖泊、水库，或者流速低于1ｍ/ｍｉｎ的滞流性河流、河口海湾迁移，将造成水体富营养化。水体氮素污染加剧了地面水的富营养化过程。美国国家环保局对574个湖泊的监测结果表明，有77%的湖泊处于富营养化状态。据估计，流入河、湖中的氮素约有60%来自化肥。湖泊、海洋的富营养化引起藻类大量生长，使水中的氧气耗竭而造成水生生物死亡或绝迹。

表12.9 土壤与作物对氮渗失的影响

表12.10矿质氮肥最大允许施用量（kg N/亩·年）

三、施肥与地下水污染

主要是硝酸盐污染

硝态氮对地下水的污染更为严重，不少地区地下水硝态氮含量已超过饮用水标准（50mg/L）。

70年代，化肥氮增长6.49%，同期地下水中硝态氮含量增加了约23%。北京市郊1972～1982年10年间，约4 0×105hm2耕地化学氮肥施用量增加与地下水硝酸盐浓度增加趋势是一致的。

人和动物的健康与饮用水中硝态氮含量过高有关，NO3-在人或动物的消化道内在硝化细菌的作用下转变为NO2- 。 NO2-能够将血红蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+，因而形成高铁血红蛋白。这种蛋白没有运输氧气的功能，从而造成运输氧气困难，使婴儿皮肤呈现蓝色即蓝色婴儿综合症。此症对婴儿的影响要比对成人的影响大的多。如果吸收了其他含氮化合物（如胺态氮化合物）则可能导致癌症的发生。

四、施肥与大气污染

温室效应气体N2O 、NO 、NO2

据美国宇航局观测，自1969年以来，除赤道外，全球所有地区臭氧层中的臭氧含量减少3%～5%，对人类和生物产生了直接不利效果。造成臭氧层破坏的一个原因是使用肥料所引起的氮的氧化物增加，主要的是ＮＯ2，它在平流层中参与重要的大气反应而消耗臭氧。据估计，大气中的ＮＯ2浓度增加一倍，臭氧层就会减少10%。而且氮素硝化与反硝化过程中产生的氧化亚氮是重要的温室效应气体，不但辐射效应高，一个分子的辐射效应相当于150个CO2分子的效果，而且也是臭氧的消耗者。臭氧层中臭氧减少，会增加紫外线透过的数量，增加皮癌发病几率，严重危害人类和动物的生长与健康。

五、施肥与食品污染

蔬菜硝酸盐、NO2-

防止施肥对环境污染的措施：保证肥料质量、控制肥料用量