长期使用化学氮肥的后果（长期施加氮肥）

化学肥料元素的循环带来什么样的危害？

多年来，各国的农业生产实践已证明，施用化肥能直接提供养分为作物吸收利用，使作物产量增加；还能丰盈土壤中养分的贮备，提高有机质含量，改善土壤理化性质，增强土壤供肥能力；增加生态环境中养分的循环量，保持农业生态系统的物质平衡。纵观粮食生产、农业发展的历史，可以毫不夸张地说，化肥是粮食增产最重要的手段之一。美国田纳西州流域管理局估计，化肥对美国作物增产的作用为37％。据有关资料，荷兰、比利时、英国、法国、丹麦等西欧国家，由于使用化肥，农产品总量增加40％～65％。1965~1976年，发展中国家靠使用化肥提高的产量占55％。1977~1979年与1961~1963年相比，世界谷物产量增加1.4倍，其中发达国家、发展中国家的粮食单产分别增加PL1044千克/公顷(100％)、588.75千克／公顷(56％)，与这些国家间化肥施用的平均水平差异完全一致。我国在1950~1983年间，粮食产量与化肥用量也呈现正相关。

增施化肥固然是增产的物质基础和重要条件，但并非是唯一条件。单位面积产量也不可能随着肥料用量的增加而无限制地按比例增加。盲目地、过量地增施化学肥料，超过作物的需要和土壤的负荷能力；或者施用不当，使作物吸收量少，肥料利用率低，都不仅造成了肥料的浪费，影响作物的品质，而且污染环境，给生态系统和人类健康带来危险。

长期大量施用化肥而不配合施用有机肥料会使土壤性质变坏。例如，长期施用氮肥会使土壤逐步酸化，连续7年就可使土壤酸碱度从6.9下降到6.1。随着土壤的酸化，土壤中有机质迅速矿化分解，有机质含量大大减少从而引起土壤板结，土壤结构遭到破坏，土壤理化性质变坏，硝酸盐积累增加而土壤自净能力下降。美国堪萨斯州立大学实验室研究证明，在施用氮肥的影响下，土壤酸度增加，活性铝、镁的含量也增加。施肥土壤与不施肥土壤相比，钙(Ca)的淋溶量增加了1～3倍，镁（Mg）增加了1倍。在施用氮肥的条件下，镁（Mg）的淋溶加速，以及土壤溶液中钾（K）／［钙（Ca）-镁（Mg）］比例的变化，可以使牧场家畜发病。

磷肥及各种复合肥料含有一定量的重金属元素，如果长期大量使用，会对环境造成危害。例如，磷肥的主要原料是磷灰石的矿物，这种矿物含有多种微量元素及有毒重金属元素。当然，磷矿产地不同，各种元素的含量也不同，用它们为原料制成的各种磷肥就不同程度地含有这些元素。对于我国各地磷肥测定结果，重金属含量一般为每千克几至几百毫克，只有钙镁磷肥含铬Cr3+较高，为1000～1800毫克/千克。据日本专家分析，砷在磷矿石中平均含量为24毫克/千克，而在过磷酸钙中为104毫克/千克，在重过磷酸钙中则增至273毫克/千克。镉在磷肥中的含量为10～20毫克/千克，按磷肥用量计算，长期用磷肥的土壤，镉的积累可能产生问题。汞在肥料中含量在0.5毫克/千克以下，由施肥引起的汞的积累问题极少。铅在磷矿中平均含量为17毫克/千克，但随磷肥施用进入土壤的铅被植物吸收得少。

国内外学者经过近20年来的研究，已明确氮和磷素营养含量的增加是水体富营养化现象发生的主要原因。据有关资料报道，每增殖1克藻类，大约需要消耗0.009克磷（P），0.063克氮（N），0.07克氢（H），0.35克碳（C）和0.496克氧（O）以及少量的其他微量元素。通常情况下，自然界水体中碳、氢、氧等元素来源广泛，可满足水域中藻类生长的需要，而氮、磷的多寡，则往往成为水体中藻类能否大量繁殖的限制性因子。其中由于氮的移动性大，来源较充足，因而只有在某些少数场合下，才起主导作用。大多数情况下，富营养化的主要限制因子是磷。磷在农业环境中的流失量虽然不大，但当水体中含氮量充分时，磷(PO3-4)浓度达到0.015ppm，就可能引起水体富营养化现象发生。大面积的农业环境中流失的磷量汇集到相对小面积的承受水面时，这种流失量就不可忽视了。氮素对水体的主要补给途径是通过淋溶到地下水补给，而磷素则主要通过地表径流、水土流失补给。因此，可以说，地表径流造成的磷流失量(即磷的非点源污染)是造成水体富营养化的主要原因之一。

植物通过根部从土壤吸收的氮素，大部分为硝态氮，一部分为铵态氮，除水稻外，大多数植物吸收以硝态氮为主要形态。硝酸根离子进入植物体后迅速被同化利用，所以积累的浓度不高，一般在100毫克/千克以内。但如施氮肥过量就会发生硝酸盐积累，有时可达1％以上的高浓度，含高浓度硝酸盐的植物被动物食用后，则由硝酸盐或由硝酸盐产生的亚硝酸盐对动物发生危害。亚硝酸盐毒性远较硝酸盐大。动物摄入硝态氮后，一般90％从尿中排出，毒性不强。由于人胃构造上的原因和胃液酸度的关系，硝酸盐不易表现毒性，但对婴儿并非如此。饮用1L硝态氮浓度为10毫克/千克的水，就摄入10毫克硝态氮，高浓度硝态氮饮用水，是婴儿发病的重要原因之一，皮肤呈青紫色是硝酸盐或亚硝酸盐中毒的外观重要特征。由亚硝酸与二级胺或三级胺反应生成的亚硝胺，是公认的强致癌物质，已引起广泛重视。

化学肥料的危害

化肥都是由各种不同的盐类组成，所以长期和大量施用这些由盐类组成的肥料，当肥料进入土壤后，就会增加土壤溶液的浓度而产生不同大小的渗透压，作物根细胞不但不能从土壤溶液中吸水，反而将细胞质中的水分倒流入土壤溶液，就导致作物受害。典型的例子就是作物“烧苗”

农药大量施用后，造成农药残留或深入地下水，对水源也造成污染。近几年大蒜价格低就是因为农药残留超标，国外收购商取消收购，导致的。我们自己食用的也可能检验不合格，只是国内民众的觉悟没有那么高，再就是自己化验的成本太高。普通民众承担不起。 ①河川、湖泊、内海的富营养化。引起水域富营养化的原因，主要是水中氮、磷的含量增加，使藻类等水生植物生长过多。

②土壤受到污染，土壤物理性质恶化。长期过量而单纯施用化学肥料，会使土壤酸化。土壤溶液中和土壤微团上有机、无机复合体的铵离子量增加，并代换Ca2+、Mg2+等，使土壤胶体分散，土壤结构破坏，土地板结，并直接影响农业生产成本和作物的产量和质量。

③食品、饲料和饮用水中有毒成分增加。亚硝酸盐的生物毒性比硝酸盐大5～10倍，亚硝酸盐与胺类结合形成的N－亚硝基化合物则是强致癌物质（见N－亚硝基化合物与癌）。使用化肥的地区的井水或河水中氮化合物的含量会增加，甚至超过饮用水标准。施用化肥过多的土壤会使蔬菜和牧草等作物中硝酸盐含量增加。食品和饲料中亚硝酸盐含量过高，曾引起小儿和牲畜中毒事故。化学肥料中还含有其他一些杂质，如磷矿石中含镉10～100ppm，含铅5～10ppm，这些杂质也可造成环境污染。

④大气中氮氧化物含量增加。施用于农田的氮肥，有相当数量直接从土壤表面挥发成气体，进入大气。还有相当一部分以有机或无机氮形态进入土壤，在土壤微生物作用下会从难溶态、吸附态和水溶态的氮化合物转化成氮和氮氧化物，进入大气。为了防止环境污染，应对施用的化学肥料进行控制和管理。

化肥行业市场发展现状及未来前景

2012年中国化肥行业共有2203家企业，总共实现销售收入8362亿元，同比增长17.2%；实现净利润446亿元，同比增长11.6%。从2008-2012年化肥行业平均净利润率5个月的平均走势来看，2012年季节性波动特征有所增强。

随着2012年化肥生产成本的继续走高，在原料成本方面，如煤炭、天然气、硫磺、原料氯化钾等的采购价格虽较上年无明显上涨，但也未出现下降。燃料成本方面，成品油价格上涨了200-300元/吨。另一方面，原料和燃料供应不足，有价无市的现象更为普遍，造成化肥生产装置开工率下降，在一定程度上推高了化肥企业的制造成本。

化肥对土壤的污染？

随着工业的发展和有机肥料来源的局限性，化肥的用量呈大幅度增长的趋势，它对提高产量起到了重要作用。但是，化肥特别是氮肥使用过多，对生态环境带来了一些负效应，严重的已形成公害。例如氮肥中氨素的挥发，以及硝化、反硝化过程中排放出大量的二氧化氮有害气体，对人及动植物均会造成不同程度的伤害。化肥特别是氮肥和磷肥通过各种渠道流入湖泊、河流等水域，从而造成水体中富集营养以及地下水的污染。另外，劣质磷肥中所含的三氯乙醛进入水体后成为水合三氯乙酸，可直接污染水体。长期使用氮肥，还会使土壤中碳氮比失调，致使土壤微生物向腐殖质中寻求碳源和其他营养，使其分解从而造成土壤板结，理化性质变劣。硫酸铵、氯化铵等生理酸性肥料使用过多，易改变土壤的化学性质，随着理化性质的改变，土壤微生物的区系也随之改变，如纤维素分解细菌的减少，可使土壤中有机质难以腐烂。氮肥使用不当还会促使土壤中病原菌数量增多，生活力增强，果树等作物上大量使用氮肥，还会使蚜虫等害虫为害加重。

（1）氮肥的污染 氮素化肥在土壤中以硝态氮和铵态氮两种形式出现，但大多数植物主要吸收硝态氮，硝酸根离子被植物体迅速同化利用，所以一般不会对人畜造成危害。但氮肥施用过多，促使土壤中硝酸盐浓度增高，在土壤微生物的作用下，硝酸盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐可与各种胺类化合物反应生成强致癌物质——亚硝胺，造成严重污染，对人体危害极大。虽然水果中硝酸盐、亚硝酸盐污染程度远远低于蔬菜，但亦应引起重视。

（2）磷肥的污染 磷是植物生长的必需元素，在土壤普遍缺磷的情况下，增施磷肥可明显提高作物产量。但是磷肥中含有镉、氟、砷、稀土元素和三氯乙醛，过多施用会影响植物对锌、铁元素的吸收。特别是一些劣质磷肥，不仅含有大量的有害重金属，而且三氯乙醛的含量亦很高，三氯乙醛在土壤微生物的作用下迅速转变为三氯乙酸，其毒性大于三氯乙醛，并会引起植物根系萎缩，枝叶生长不良，导致严重减产。磷肥亦是土壤中有害重金属的一个重要污染源，钙镁磷肥中含铬量较高，过磷酸钙中含有大量的镉、砷、铅等重金属。另外，磷矿石中还有放射性污染，其中主要是铀和镭。因此，磷肥所造成的污染不容忽视。

（3）钾肥的污染 过量使用氯化钾会使土壤板结，并会降低土壤pH，使之逐渐变酸，从而影响植物生长。另外，氯化钾中氯离子对果实及其他农作物的产量和品质均有不良影响，无公害草莓生产应禁止施用氯化钾。