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1、1蔬 菜 施 肥 与 环 境陈 振 德（青 岛 市 农 业 科 学 研 究 所 ）一 、 蔬 菜 施 肥 对 环 境 的 影 响蔬 菜 不 合 理 、 不 科 学 施 肥 对 环 境 所 造 成 的 污 染 主 要表 现 在 以 下 几 个 方 面 ： 土 壤 污 染蔬 菜 施 肥 对 土 壤 造 成 的 污 染 主 要 包 括 土 壤 化 学 污 染 、生 物 污 染 和 物 理 污 染 。1、 土 壤 化 学 污 染土 壤 化 学 污 染 主 要 指 化 肥 中 有 毒 物 质 的 污 染 以 及 不合 理 施 肥 造 成 的 土 壤 酸 化 和 土 壤 次 生 盐 渍 化 。 肥 料 中
2、 有 毒 物 质 的 污 染 ： 化 肥 中 的 磷 肥 、 锌 肥 、硼 肥 都 是 以 矿 产 为 原 料 加 工 而 成 的 。 矿 产 原 料 磷 矿 、 铅锌 矿 和 硼 矿 等 矿 石 中 常 含 有 某 些 污 染 元 素 ， 如 磷 矿 石 中除 含 丰 富 的 P2O5外 ， 还 含 有 K、 Ca、 Mn、 B、 Zn 等 营养 元 素 ， 亦 含 有 As、 Cd、 Cr、 F 等 有 毒 元 素 ， 其 中 主要 是 Cd、 F。 在 加 工 磷 肥 的 过 程 中 ， 磷 矿 石 中 的 Cd仍 有 一 部 分 保 留 在 磷 肥 中 。 如 美 国 生 产 的 重
3、钙 和 澳 大 利2亚 生 产 的 过 磷 酸 钙 中 Cd 含 量 分 别 高 达 50-250mg/kg和 38-48mg/kg。我 国 生 产 的 过 磷 酸 钙 中 Cd 含 量 很 少 ， 但 仍 含Cd0.4-0.6mg/kg。 不 管 其 含 量 高 低 ， 都 与 肥 料 一 起 施入 土 壤 ， 长 期 施 用 累 积 的 效 应 对 人 畜 的 危 害 应 引 起 注 意 。Cd 对 人 体 的 毒 害 性 大 ， 在 50 多 种 重 金 属 中 ， 其潜 在 毒 性 居 第 二 位 ， 仅 次 于 Hg。 植 物 吸 收 的 Cd 一般 占 土 壤 有 效 Cd 量 的
4、 0.4-0.7%。氟 ： 磷 矿 石 中 含 氟 量 较 大 ， 一 般 为 1.12-4.20%， 我 国 磷 矿 中 含 氟 量 为 1.12-3.40%。 在 加 工 磷肥 过 程 中 ， 以 氟 化 氢 的 形 式 绝 大 部 分 被 回 收 利 用 ， 残 留在 磷 肥 中 的 氟 却 很 少 ， 不 致 造 成 对 人 体 的 危 害 。 垃 圾 及 污 水 的 污 染 ： 除 施 用 化 肥 外 ， 菜 田 大 量使 用 未 经 处 理 的 垃 圾 、 污 泥 、 生 活 污 水 、 工 业 污 水 以 及畜 禽 加 工 工 厂 排 放 的 废 水 ， 亦 会 导 致 土 壤
5、的 化 学 污 染 。据 北 京 市 环 保 所 资 料 ： 北 京 部 分 垃 圾 中 均 含 有 多 种 重 金属 及 有 毒 物 质 ， 如 Pb（ 铅 ） 7.20-14.51mg/kg， Hg（ 汞 ） 0.0262-4mg/kg， Cr（ 铬 ）52.47-1730.5mg/kg， Cd（ 镉 ） 0-4.42103mg/kg。 土 壤 酸 化3 土 壤 次 生 盐 渍 化特 别 是 在 设 施 土 壤 中 ， 表 现 尤 为 明 显 。 一 是 施 肥 量大 ， 二 是 覆 盖 栽 培 阻 断 了 自 然 降 水 对 土 壤 盐 分 的 淋 溶 。2、 土 壤 物 理 污 染主
6、要 来 自 施 入 未 经 腐 熟 和 加 工 清 理 的 有 机 肥 与 垃 圾 ，使 菜 田 土 壤 中 掺 有 不 同 数 量 的 杂 物 ， 如 玻 璃 碎 片 、 金 属碎 片 、 煤 渣 、 碎 砖 石 以 及 塑 料 制 品 废 弃 物 等 。特 别 是 随 着 覆 盖 栽 培 的 发 展 ， 地 膜 造 成 的 白 色 污 染日 趋 严 重 。 据 调 查 ， 上 海 菜 田 农 膜 残 留 量 平 均 为5.83g/m2， 其 中 5 年 内 新 菜 田 平 均 3.92g/m2， 10 年以 上 老 菜 田 平 均 8.81g/m2。 一 般 农 膜 具 有 相 对 稳 定
7、 性 ，不 易 降 解 ， 残 留 在 土 壤 中 占 有 很 大 的 表 面 积 ， 破 坏 了 土壤 的 整 体 性 和 通 透 性 ， 破 坏 了 土 壤 的 物 理 性 状 ， 阻 碍 了蔬 菜 根 系 的 正 常 伸 展 与 发 育 ， 影 响 根 系 对 养 分 的 吸 收 ，影 响 产 量 。 试 验 表 明 ， 每 hm2菜 田 残 留 地 膜 45kg，蔬 菜 产 量 降 低 10%。此 外 ， 农 膜 中 Pb、 Cd 等 重 金 属 化 合 物 从 农 膜 中 析出 ， 进 入 土 壤 ， 使 土 壤 受 到 重 金 属 的 污 染 。 在 农 膜 生 产过 程 中 ，
8、一 般 需 添 加 40%酞 酸 酯 类 化 合 物 作 为 增 塑 剂 。在 农 膜 使 用 过 程 中 ， 酞 酸 酯 类 化 合 物 从 膜 中 释 放 入 土 壤 。酞 酸 酯 类 化 合 物 是 致 癌 、 致 畸 、 致 突 变 的 物 质 。43、 土 壤 生 物 污 染 ： 施 用 未 腐 熟 的 有 机 肥 、 人 畜粪 、 垃 圾 、 污 泥 、 污 水 ， 会 造 成 土 壤 甚 至 产 品 有 害 生物 的 污 染 。 据 北 京 环 卫 所 的 调 查 ， 在 花 椰 菜 、 黄 瓜 、扁 豆 以 及 茄 果 类 蔬 菜 产 品 中 微 生 物 污 染 严 重 ； 而
9、 在 马铃 薯 、 韭 菜 、 芹 菜 、 萝 卜 、 白 菜 等 蔬 菜 上 寄 生 虫 污 染 严重 。 水 体 富 营 养 化所 谓 富 营 养 化 是 指 营 养 物 质 的 富 集 过 程 及 其 所 引 起的 后 果 。 随 着 水 中 营 养 物 质 的 不 断 增 加 、 富 集 ， 会 造 成湖 泊 的 富 营 养 化 。 在 近 海 发 生 的 “赤 潮 ”现 象 ， 也 是水 体 富 营 养 化 的 表 现 。富 营 养 化 是 一 种 自 然 过 程 ， 但 人 类 的 活 动 会 影 响 和加 速 这 一 过 程 的 发 生 和 扩 大 ， 这 就 叫 做 人 为 富
10、 营 养 化 。水 体 富 营 养 化 会 引 起 藻 类 大 量 繁 殖 ， 水 中 溶 解 氧 减 少 ，透 明 度 下 降 ， 水 色 变 深 ， 湖 水 变 臭 ， 水 体 恶 化 。 其 问 题的 核 心 就 是 营 养 物 (N、 P)增 加 ， 造 成 藻 类 过 分 增 殖 。国 际 上 一 般 认 为 ， 湖 水 中 总 磷 浓 度 （ TP） 0.02mgP/L， 总 氮浓 度 （ TN） 0.2mgN/L 是 湖 泊 富 营 养 化 的 发 生 浓 度 。 据（ 1987-1989） 调 查 ， 在 25 个 湖 泊 中 ， TN 全 部 超 过0.2mg/L， TP 只
11、 有 两 个 湖 泊 （ 大 理 洱 海 、 新 疆 博 斯 腾 湖 ） 低 于0.2mg/L， 其 余 92%湖 泊 超 过 这 个 标 准 ， 比 国 际 上 一 般 标 准 高 出10 倍 或 10 倍 以 上 。 表 1 中 国 湖 泊 中 TN、 TP 浓 度 一 览 表 （ 25 个 湖 泊 ）5TN 浓 度（ mg/L）1.0 2.0 5.0湖 泊 数 0 21 13 5% 0 84 52 20TN 浓 度（ mg/L）0.1 0.2 0.5湖 泊 数 2 16 12 6% 8 64 48 24表 2 中 国 22 个 湖 泊 营 养 状 态 的 分 类 统 计 表营 养 状 态
12、 湖 泊 分 类贫 中 富湖 泊 个 数 1 7 14% 4.5 31.8 63.6湖 泊 面 积（ Km2）29.5 2493 3084.9% 0.53 44.45 55.01表 3 巢 湖 氮 磷 输 入 量 统 计 表污 染 物污 染 源N 总 量 （ 吨/年 ）% P 总 量 （ 吨 /年 ）%地 表 径 流 14783.3 65.54 375.6 48.29泥 沙 携 带 600.0 2.66 10.0 1.29湖 面 降 雨 303.5 1.35 16.6 2.13工 业 废 水 3347.3 14.84 199.5 25.65生 活 污 水 3522.3 15.62 176.1
13、22.64合 计 22556.4 100 777.8 100水 体 中 N、 P 富 集 的 来 源 主 要 是 菜 田 施 肥 不 当 ，过 量 施 用 氮 肥 和 磷 肥 ， 多 余 的 N、 P 淋 溶 流 失 而 进 入水 体 。 地 下 水 污 染6WHO 规 定 ， 饮 用 水 中 的 硝 酸 盐 含 量 （ NO3-）根 菜 葱 蒜 类 瓜 果 类 豆类 茄 果 类 （ 表 4） 。表 4 不 同 蔬 菜 中 可 食 部 位 的 硝 酸 盐 和 亚 硝 酸 盐 含 量（ mg/Kg.FW）蔬 菜 种 类 可 食 部 位 NO3- NO2-叶 菜 类 ：散 叶 生 菜叶 1656.
14、3 11.2结 球 生 菜 叶 782.9 1.2甘 蓝 球 叶 1459.2 2.0大 白 菜（ 伏 ）叶 片叶 柄1175.32589.83.01.3木 耳 菜 叶 片叶 柄1511.03493.711.12.4油 菜 叶 片叶 柄3007.06258.419.02.8西 芹 叶 柄 1465.0 2.8茼 蒿 叶 5389.1 9.2韭 菜 叶 片 1540.2 9.6黄 瓜 果 实 474.7 1.6苦 瓜 果 实 407.9 3.1丝 瓜 果 实 451.3 2.4胡 萝 卜 肉 直 根 634.2 5.6青 萝 卜 肉 直 根 2514.5 2.8蒜 薹 花 茎 1709.4 2.
15、6大 葱 793.6 1.28豆 角 268.8 1.8绿 豆 芽 下 胚 轴 173.2 2.8黄 豆 芽 下 胚 轴 196.2 3.3WHO/FAO 1973 年 规 定 ， 人 体 硝 酸 盐 日 允 许 摄 入 量 为 3.6mg/kg体 重 ， 亚 硝 酸 盐 的 日 允 许 量 为 0.13mg/kg 体 重 。 如 果 体 重 按 60kg 计算 ， 每 日 NO3-摄 入 量 不 应 超 过 216mg， 以 日 食 用 蔬 菜 0.5kg 计 ， 则 蔬菜 硝 酸 盐 含 量 不 应 超 过 432mg/kg 鲜 重 。 表 5 蔬 菜 硝 酸 盐 评 价 分 级 标 准 标 准 分 级一 级 二 级 三 级 四 级含 量mg/kg.fw125Zn 300Pb 400Cd 1.00Cr 200As 22Hg 0.70Ni 100六 六 六 - 0.4DDT - 2
