土壤胶体特性范文

导语：如何才能写好一篇土壤胶体特性，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：土壤；新型肥料；氮素淋失；地球化学响应

中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）08-16-05

Abstract：Nitrogen leaching is an important way of nitrogen loss，which makes it the dominant process accounting for nitrate pollution in groundwater. Therefore，it is of great significance to study the characteristics of nitrogen leaching in soil which may pave a way for groundwater nitrogen pollution prevention and control.In our study，soil column method was used to study nitrogen transport and leaching behavior of new emerging fertilizers in soil. Meanwhile，the geochemical responses of soil to nitrogen leaching were analyzed and the leaching amounts of main nitrogen species were determined.The results showed that nitrogen leaching losses were significantly different between new emerging fertilizers and traditional nitrogen fertilizers. Nitrogen leaching losses of urea，slow-release fertilizer and stabilized fertilizer were 208.66，131.95 and 125.24 kg・hm-2，respectively.The nitrogen leaching rates of slow-release fertilizer and stabilized fertilizer（32.98% and 31.31%）were lower than that of urea（52.16%），which indicated that slow-release fertilizer and stabilized fertilizer significantly reduced nitrogen losses.Nitrate，ammonium and dissolved organic nitrogen respectively accounted for 49.89%～75.19%，6.48%～12.77% and 14.92%～31.31% of the nitrogen leaching amount，which demonstrated that nitrate nitrogen was the main form of nitrogen leaching，followed by dissolved organic nitrogen and ammonium nitrogen.

Key words：Soil；New emerging fertilizers；Nitrogen leaching；Geochemical response

地下水是一种宝贵的自然资源，是人类生产生活中重要的供水水源之一，一旦被污染便难以治理[1-2]。近些年来，青岛市大沽河流域地下水污染日益严重，调查表明，大沽河地下水中硝态氮超标率为73.7%，最高浓度达到106mg・L-1，超标近10倍[3-4]。由此可见，大沽河地下水源地硝酸盐污染控制已经到了刻不容缓的地步。

篇2

现在，误用除草剂产生药害已经很少见了，经过调查，分析可知，近年来除草剂产生的药害的原因有以下几点。

一、药剂量不当造成的药害

现在使用的大多是高效农药，有的用量只需要用几克到几十克，需要精确用量。有时在不经意间多用几十克，药效虽然增大了几倍，但自然而然药害也就产生了。

有的由于反复使用同一种药剂，产生了抗药性，所以除草效果较差，导致在使用时刻意加大用量，以提高除草效果，但是由于用量大，从而产生药害。

二、土壤质地不同造成的药害

土壤质地和有机质含量影响土壤对除草剂的吸附。比如粘性土壤以及有机质含量高的土壤胶体的吸附能力强，除草剂被吸附的多，因此在推荐剂量内要求用最高计量；然而砂性土壤和有机质含量低的土壤其吸附能力较低，要求用推荐剂量的最低量来避免药害。

然而土壤干旱时，由于施入土壤中的除草剂往往不能被土壤胶体吸附，不能发挥作用，适宜用推荐剂量的高量；但是要注意的是当湿度过于饱和时，很多除草剂会淋溶到土壤下层作物的根部，引起药害。

三、使用时间不当造成药害

作物在不同时期对农药敏感程度不同，一般在播种前或者播种后苗前使用。然而苗前最忌讳在种子已经拱土萌发时喷施除草剂，然而，此时作物即将拱土而出，这时喷施最容易产生药害。

而苗后一般在作物3～5叶期喷施除草剂较为安全。一些农户往往不按药剂说明进行喷施，所以造成药害的发生。

四、天气原因造成的药害

温度和日照情况也影响除草剂的吸收和传导。通常情况下在高温、日照比较充足时，除草剂用量要适当减少。而施药后如果遇到降雨或者高温，则容易引起药害，低洼地块可能会药害更严重些。

而对于具有漂移特性的除草剂在喷施过程中，药液雾滴极易挥发与漂移，导致临近的敏感作物及树木受害。比如喷雾器压力越大，雾滴越细，越容易漂移。

比如，2.4―滴丁脂表现最为严重与突出，往往在地面喷施时，其雾滴可以漂移1000～2000米；而禾草特在地面喷施时，雾滴可以漂移500米以上，如果采用航空喷洒，雾滴漂移距离会更远，造成药害范围更大。所以应该选择无风天气喷洒，不然可使受害程度伴随风力增大而加重。

五、喷洒不细致造成药害

农药器械由于可以轮流使用，有的在使用时不把施药器械清洗干净，有别的农药残留，造成与其他农药混用不当；喷雾器喷雾性能不好，造成跑、冒、滴漏现象；还有在田间操作不标准，喷雾连带重叠等，使局部喷药过多，造成药害。

六、土壤残留造成的药害

一些除草剂在土壤中持续时间较长、残留时间较久，这样容易对轮作中敏感的后茬作物造成损害，比如使用莠去津或者西玛津，对后茬作物如大豆、甜菜、小麦等造成药害；大豆田施用异f草松、氟乐灵，对后茬小麦、玉米有药害；这种现象在农业生产中极易发生而造成不必要的损失。

篇3

关键词 纳米-亚微米材料；速效钾；重力方向运移规律

中图分类号 X131.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0180-02

Influence Mechanism of Nano-submicron Materials on Migration in Direction of Gravity of Available Potassium in Soil

RAN Ming-dong 1 GUO Zhi-wen 1 CHEN Tao 2 LIANG Yu-xiang 1 *

（1 School of Chemical Engineering，Sichuan University，Chengdu Sichuan 610041； 2 Luzhou Product Quality Supervision and Inspection Institute）

Abstract Based on one-dimensional yellow loam soil columns，we studied the effects of different nano-submicron materials content（0，0.004%，0.020%，0.040%，0.100%） on the migration of available potassium.The main results were showed as follows，the nano-submicron materials had obvious influence on graving direction migration of available potassium in yellow loam.In the training time，the content of available potassium in the experimental group was stable，and had no large fluctuation.Nano-submicron materials played a slow-release effect. Mainly affected by water migration and soil colloid adsoption，the potassium ion in the soil was extremely easy to lose.The soil with nano-submicron materials had strong water-holding capacity and adsorption，which made the water and available potassium adsorbed here.

Key words nano-submicron materials；available potassium；law of migration in the direction of gravity

是植物的主要营养元素，同时也是土壤中常因供应不足而影响作物产量的三要素之一。农作物含钾量与含氮量相近但比含磷量高。在很多高产作物中，含钾量超过含氮量。钾与氮、磷不同，它不是植物体内有机化合物的成分。迄今为止，尚未在植物体内发现含钾的有机化合物。钾呈离子状态溶于植物汁液之中，其主要功能与植物的新陈代谢有关[1]。

将尺寸范围介于10-9～10-7 m的纳米材料应用于土壤物理学领域是该领域的一个新突破，其主要原理为利用纳米材料小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等基本特性，期待获得许多传统材料不具备的特性[2]。

纳米碳的存在对土壤水分入渗过程产生阻碍作用，入渗率随着纳米碳含量增加而减小[3]。纳米碳可以提高土壤的持水能力，随着纳米碳含量增加，土壤饱和含水量增加，相同土壤水吸力下土壤含水量增大。纳米碳可以有效提高土壤吸持溶质能力，随着纳米碳含量增加，初始穿透时间提前，完全穿透时间延长，弥散度增大[3]。但纳米材料对植物营养元素在土壤中的传递影响研究还相对较少。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验土壤样品来自四川省彭州市郊区大田，采用标准法随机取样，取样深度为地表以下0～20 cm。土样于实验室自然条件下进行风干、除杂等预处理，然后过2 mm筛，保存备用。土壤为黄壤土，含有机质25.72 g/kg、有效氮153.11 mg/kg、速效磷31.64 mg/kg、速效钾9.24 mg/kg，容重1.4 g/cm3，pH值6.32。

试验所选肥料为国光施特优水溶肥，其氮、磷、钾含量分别为12%、10%、28%。所选纳米-亚微米材料为表层煤，其中C、O、Al、Si、S、K、Fe、Ca的含量分别为1.62%、60.76%、11.12%、17.72%、2.22%、2.93%、3.63%、0%。

1.2 试验方法

试验所用装置由上、中、下3段相同规格（Φ10 cm×11 cm）有机玻璃柱连接而成，其中上、中段玻璃柱无底面，最下段玻璃柱下底面开有均匀小孔，以利于径流水分的顺利排出。土柱的装填依次由下至上顺序进行，每段填土前在柱底或者段间用纱布隔开，以防止土壤外漏。每段土柱的填土参数由黄壤土的容重（1.4 g/cm3）计算得出。

其中，表层填土材料为纳米材料、肥料和土壤混合材料，其中肥料5 g，分别按照纳米材料质量含量为0、0.004%、0.020%、0.040%、0.100%与100 g黄绵土均匀混合后散铺于土柱表层，其中纳米材料含量为0的试验组是对照组（CK）。全部土样装填完毕，向土柱表层不断加蒸馏水，维持水层高度2 cm左右，使土样一直处于淹水状态。最后，将试验装置置于20 ℃室内通风实验台进行培养，得到试验样品。试验共设5组处理，每组试验重复3次[4]。

1.3 调查内容与方法

每隔4 d在5、15 cm处取1次样，各取5次样。采用那淑芝等[4]改进后的四苯硼钠比浊法测得样品中速效钾含量，将试验数据进行整理、计算、统计分析、编辑以及制图。

2 结果与分析

2.1 不同纳米材料浓度对土壤5 cm深度速效钾分布的影响

从图1可以看出，加入肥料之后，土壤中的速效钾含量急剧增加。在5 cm深度的土壤中速效钾含量随时间的增加而不同程度的降低，主要是由于速效钾极易以钾离子的形式随水流失，随着水分在重力方向的入渗，5 cm深度的速效钾不同程度随水向下运移造成的。

中等浓度（0.004%、0.020%、0.040%）纳米材料的变化曲线相对于高浓度（0.100%）和空白对照组的变化曲线较平缓，这是由于土壤中的大孔隙被O其细小的纳米材料颗粒填充为多个小孔隙，小孔隙数量增加，对速效钾的吸附性增强。同时由于纳米材料的存在，改变了原本的水流通道，孔隙弯度增加，抑制水分入渗[2]。因此，速效钾难以顺利随着水分向下迁移；当纳米材料含量为0.100%时，可能是因为过多的碳材料无法全部吸附在表层土壤，随着水分向下迁移至0～5 cm处的土壤，从而使得0～5 cm土壤具有很强的保水性和吸附性，把大部分从表层肥料迁移下来的速效钾固定在0～5 cm土壤中。在培养时间内，试验组速效钾含量均保持小幅度平稳变化，无较大波动，说明纳米-亚微米材料起到了缓释作用。

2.2 不同纳米材料浓度对土壤15 cm深度速效钾分布的影响

从图2可以看出，加入肥料之后土壤中的速效钾含量急剧增加，与5 cm深度土壤的分析情况相似。15 cm深度的速效钾含量随着时间的增加，会不同程度地先增加再减少，在第12天左右达到峰值。这是因为当0～15 cm含纳米材料的土壤吸附速效钾的值达到饱和后，表层肥料不断溶解出的速效钾随水向下迁移并大量聚集在15 cm深度；此后随着时间的增加，当表层的肥料已经完全溶解，不再有速效钾向下迁移时，15 cm土壤的速效钾将不同程度地随水流失。

不同纳米材料浓度试验组速效钾分布曲线的变化程度不同，浓度越高，土壤中速效钾吸附饱和值越大。高浓度纳米材料试验组由于过量的纳米碳向下迁移，使0～15 cm土壤具有比低浓度纳米材料试验组更好的持水性和吸附性，吸附大量随着水分向下迁移的速效钾。因此，高浓度纳米碳试验组在15 cm深度的速效钾含量比低浓度试验组低。

3 结论

自然条件下，土壤速效钾在灌溉水作用下很容易发生迁移。加入肥料后土柱5、15 cm深度速效钾积累量高于速效钾初始含量几十倍，并且5 cm深度速效钾积累量高于15 cm深度速效钾积累量。纳米-亚微米级纳米材料对黄壤土中速效钾在重力方向的运移有明显影响。在培养时间内，试验组速效钾含量在5、15 cm深度的积累量均保持小幅度变化，无较大波动，纳米-亚微米材料起到了缓释作用。土壤中的钾离子主要受水分迁移及土壤胶体吸附作用的影响，添加纳米-亚微米材料的土壤具有较强的保水性和吸附性，使水分及速效钾大量吸附于此，有助于稳定速效养分、延长有效时间，提高肥料利用率[5-7]。

4 参考文献

[1] 李长浩，郑承烈，杨军元，等.集安地区土壤中钾含量的测定[J].中国农业信息，2014（3）：95.

[2] 刘秀梅，冯兆滨，张树清，等.纳米-亚微米级复合材料对褐潮土有机无机复合体含量及各粒级复合体中C、N、P含量与分布的影响[J].植物营养与肥料学报，2007（1）：57-63.

[3] 吕金榜，周蓓蓓，王全九，等.纳米TiO2对土壤水分运动及离子迁移过程影响的试验研究[J].水土保持研究，2015（5）：58-61.

[4] 那淑芝，杨贵明.四苯硼钠测定土壤速效钾比浊条件的改进[J].土壤肥料，1991（4）：41-42.

[5] 杜欢，王玉军，李程程，等.纳米Ag在四种不同性质土壤上的吸附行为研究[J].农业环境科学学报，2015（6）：1069-1075.

篇4

关键词：土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;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。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

3.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

3.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

3.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

3.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

4我国土壤污染的治理措施

4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力

向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。

4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产

控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批国家级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。

大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。

针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤pH值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。

4.3调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。

4.4改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。

4.5采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。

5参考文献

[1]徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[J].环境与可持续发展,1989(1):29-31.

[2]任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[3]陈晶中,陈杰,谢学俭,等.土壤污染及其环境效应[J].土壤,2003,35(4):298-303.

篇5

关键词：化肥施用技术；合理分配；科学施用

中图分类号：f323 文献标识码：a

1 合理分配化肥

科学使用好化肥的第1步是合理分配好化肥，化肥分配的不合理，即使施用的再好，也不能充分发挥化肥的增产效果。当前，吉林省有些农户不依据化肥本身的性质、土壤特性及作物需肥特点盲目分配化肥。化肥不能合理的分配已经造成化肥与资金的浪费及化肥利用率的降低，致使现有的化肥未能充分发挥其增产增效作用。为此，今后要特别注意化肥施用前的分配问题。

1.1 依据肥料性质分配化肥

硫酸铵和过磷酸钙是酸性肥料，应先分配给碱性土壤；尿素、碳酸氢铵和氯化铵是铵态氮肥，其中的铵离子能被土壤胶体吸附，不易流失，应优先分配给田；硝酸铵是硝铵态氮肥，一半为铵态氮，一半是硝态氮，其中硝态氮易流失，应优先分配给旱田作物上。

1.2 依据土壤特性分配化肥

吉林省土壤种类繁多，特性不一，有低洼冷凉粘质土，有腐殖质含量高、养分丰富的肥沃壤土，还有不保水不保肥的沙质土壤。土壤特性不同，分配的化肥也应不同。如，对低洼凉土壤除氮肥外，还应分配些磷肥和钾肥；对肥沃土壤分配化肥数量不应太多，要少于中低肥力土壤；对沙质没后劲的土壤，分配化肥时要注意1次数量不要过多，多给几次，特别注意作物后期脱肥问题。

1.3 依据作物需肥特点分配化肥

不同作物不同品种需要营养元素及其数量不同，对各种营养元素的吸收能力也不相同。如玉米需钾肥数量比较高就应多分配些钾肥，大豆对磷肥吸收能力很强就应多施磷肥。此外，大豆需钾多些，玉米需氮多些，在分配化肥时给大豆多分配些钾肥，少分配些氮肥，给玉米应多分配些氮肥。

2. 科学施用化学肥料

2.1 提高氮素化肥的利用率

科学施用氮肥的核心是提高氮素化肥的利用率，受诸多因素的影响，世界各国氮肥利用效率各不相同。减少氮素化肥的损失，充分发挥其增产效益，提高其利用率，是今后化肥施用中亟待解决的问题。要提高氮肥利用率，首先就得了解氮素化肥的损失途径。氮肥施到土中后，除一部分被作物吸收外，有相当一部分是通过脱氮、淋溶、挥发、风吹、地表流失、生物及土壤固定而损失。提高氮肥利用率的措施有：在掌握肥损失途径之后，就要千方百计避免氮肥损失，实行科学施肥，提高氮肥的利用率。针对化肥性质，采用相应的保氮增效措施，通过作物养分均衡供应来提高氮肥利用率，并掌握作物的需肥特点、吸肥规律，合理施用氮肥。

2.2 科学施用磷肥

科学的核心问题是提高磷肥利用率，磷肥的利用率较氮肥低，一般为10%～30%。磷肥利用率同磷肥品种、磷肥的施用方法、作物喜磷及土壤情况等因素有一定关系。但影响磷肥利用率的主要原因是土壤对磷的化学固定和磷肥的施用部位。提高磷肥利用率的措施有：针对磷肥利用率低的问题，应采用3种措施来提高磷肥的利用率。磷肥同有机肥堆沤或同草炭肥混施；集中、分层施用磷肥；在中等肥力黑土上，试行隔年减半施磷。同时，磷肥适宜用量与土壤肥力、作物品种、种植密度也是有很大关系的。

2.3 科学施用钾肥

吉林省耕地属富钾土壤。但是，由于作物单产水平的不断提高和归还土壤中钾素的不足，自20世纪80年代以来一些地块上施用钾肥已取得显著的增产效果。这说明钾肥在吉林省正处在从无效向有效方向转变的时期。应用“土壤养分状况系统研究法”对部分土壤进行调查表明，目前，吉林省农田对钾肥的反应，大体呈有效、无效和介于2者之间的3种情况。因此，在钾肥施用上，应首先通过试验判明施用钾肥是否有效或进行土壤化验，然后再施用。切忌不分施钾有效与否一律平均分配和施用钾肥。在钾肥的使用方法主要是要早施并集中深施。

br>

2.4 选好用好复混肥料

篇6

关键词：再生水；回灌；研究进展

中图分类号：S155.4+4 文献标识码：A

1概述

近年来，随着我国城市化的加速和经济的迅猛发展，水资源短缺已成为制约我国经济社会发展的重要因素。为了使有限的水资源能够持续地得到利用，开发利用城市再生水势在必行。再生水的回用方式有许多种：工业回用、农业灌溉、城市杂用、地下回灌等。再生水回灌作为再生水回用的最有潜力的一种方式，可以补充或节约地下水资源，有效防止地面下沉和海水入侵。再生水回灌的方式有：表灌、土壤含水层处理(SAT)、包气带注入和井灌等。

早在20世纪70年代，国外就已经开始再生水回灌的研究，建成许多实际的回灌工程，回灌水占再生水比例越来越大。美国2006年可统计的再生水回用量为378313772千加仑，其中回灌48532551千加仑，占总回用量的13%；而佛罗里达州2000年回灌水量占再生回用水的16%，加利福尼亚州则占12%。

而我国再生水回灌的研究相对滞后，能够实际工程应用的很少，远远不能满足再生水安全回灌的要求。

2 再生水回灌的水质要求及风险评价

2.1 再生水回灌的水质要求

再生水回灌可以增加地下水的容量，但也存在着再生水中残余的污染物在回用中累积带来的水质安全问题，因此，对再生水回灌水质的要求较高。地下回灌的再生水水质依据回灌地区的地下水水文、土壤等地质情况、回灌的方式和回用目的有所差异。

许多国家对回灌地下的再生水水质提出了指导性的原则，德国一般要求回灌水水质不低于当地地下水水质，以色列规定用于回灌的再生水优于饮用水标准。美国对再生水的地下回灌有着非常严格的限制，美国环保署2004年颁布的《再生水利用导则》中对于潜在的饮用水应用的回灌水水质至少要求能达到饮用水水质，各州要求的标准不低于国家标准。

我国于2005年由国家质量监督总局和国家标准化委员会了《城市污水再生利用地下水回灌水质标准》(GB/T 19772-2005)，水利部于2007年颁布了《再生水水质标准》(SL368-2006)，分别再生水回灌的水质进行了规定。

相对而言，国外已经针对不同用途的回灌水，进行过很多长期的观察和深入的研究，形成了比较严谨的标准体系，而我国虽然也早在70年代进行过回灌水的研究，但大多数研究目标都集中于用来补充地下水水位上，以防止地面下沉和海水侵蚀，对水质要求尤其是对潜在的饮用水应用的要求较低。虽然在GB/T 19772-2005中规定了只是针对非饮用水，但在中国北方不少缺水地区，地下水已经成为主要的工农业以及生活用水的水源，GB/T 19772-2005并没有针对潜在的间接饮用水应用进行相应的规定，对再生水中的痕量有毒有害有机物没有标准限定，标准的制定相应滞后。

2.2 再生水回灌的风险评价

尽管再生水运用已经成熟，已经广泛运用于城市杂用、工业回用、农业回灌以及生活用水水源的间接补给，但公众对再生水的使用，尤其是在生活用水的回用上始终有所怀疑。为保证再生水的回灌得到安全保障，研究者采用健康风险评价对再生水的回用进行了论证研究，目前大多数国内研究使用的是美国的四步法进行风险评价，评价的对象多数以优先污染和各种病原微生物为主。

云桂春等对用于地下回灌的北京高碑店污水处理厂再生水进行了Ames试验检验，对比国内其他水源水的实验结果发现，深度处理后再生水的Ames试验结果要优于许多饮用水水源；对深度处理后的出水中的C2Cl4，C4H8O2，C2HCl3，C6H10O等4种优先污染物进行了致癌风险评价，结果表明城市污水经深度处理后出水中的单一优先污染物对人体健康影响很小。张建龙等则利用Logistic混沌系统方法来产生可靠、简单、高效的随机数，提出了基于改进蒙特卡罗算法的再生水回用健康风险评价方法，并以西安市某污水处理厂再生水中的风险指标为研究对象进行实例模拟计算。

3 再生水回灌过程中的污染物研究

在再生水回灌过程中，再生水相对于含水层而言是外源水，在水化学成分上存在明显的差异。再生水中残余的污染物在入渗过程中，很可能会打破天然水与土壤-含水层介质间的平衡，从而导致水质发生改变，因此再生水回灌过程中污染物的变化情况一直是研究的重点和热点。

3.1 颗粒物、三氮、无机盐的去除

比土壤孔隙大的颗粒物在泥水界面上被滤掉，细小的颗粒物包括细菌则沉降在介质孔径内部。而病毒主要是被吸附和厌氧细菌的协同作用去除。累积的细小颗粒物在土壤颗粒表面形成更加密实的过滤层，通过泥水界面的悬浮物将被土壤吸附和渗滤。当水流流经土粒通道时，胶体颗粒过小无法被截留，将随水流的流体力学行动、扩散、冲击和沉降。这些胶体颗粒被截留和吸附在静态的土壤基质表面，胶体颗粒被土壤吸附和捕集程度取决于悬浮物浓度，土壤特性和水力负荷。

在土壤中被截留和去除的溶解性无机组分，主要是通过物理、化学和微生物作用沉淀和固定溶解性组分，包括离子交换、沉淀、表面吸附、螯合、络合和粘土矿物的侵蚀等过程。回灌水中过多的盐分会与土壤中发生各种物理化学反应，导致土壤的化学性质改变：如地下水硬度升高，土壤碱化板结。因此，回灌水中溶解性的固体总含量是一个重要的控制指标。

三氮（NH4+-N、NO2--N、NO3--N）的转化和土壤含水量、氧化还原电位和pH值有密切关系。土质是影响土壤氮迁移的重要因素，在迁移转化环境条件相同的情况下，随着土壤颗粒中粘粒含量的增加，土层的净化容重增加，其中土层的反硝化反应速率的增加是硝酸根去除的决定性因素。温度也是三氮迁移转化的主要影响因素之一，氮污染物超标的再生水冬季相对于夏季来说更容易使地下水受到污染。氮污染物的去除不单单是吸附和生物作用，有可能还存在其他因素导致氮污染物浓度下降。

研究表明，回灌过程中大部分的NH4+-N被土壤胶体或被作为土壤微生物的氮源吸收，皮云正等观察到约有15%-43%的NH4+-N经过硝化作用转变为NO3--N，硝化作用在土壤表层进行。

3.2 再生水中有机污染物的去除

再生水中有较多的残余微量有机物，其中一些属于促癌物、辅致癌物、可疑致癌物或致突变物。

易降解的有机成分在回灌过程中主要是通过吸附和生物降解消减。生物降解主要发生在附有微生物的介质表面。生物降解的速率和产物很大程度上受有机质成分和电子受体如溶解氧和氮源的影响。易降解有机物的生物降解发生回灌土壤表层下一个较短的距离。

在各类再生水回灌研究中，溶解性有机物（DOM）一直是关注的焦点，DOM 由众多复杂的有机化合物组成，它包括各种内分泌干扰物和环境雌激素等，并且在再生水的加氯消毒过程中，DOM还会和氯反应生成三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等氯化消毒副产物。由于DOM的组成非常复杂，很难在分子水平上对其进行分析。研究者们通常将DOM分级成几种具有显著特征的组分，按照DOM在不同树脂上的吸附特性可以将其分为5个部分:疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI)。再生水中（DOM）的主要成分是HPO-A和HPI，两者含量之和达70.8%。

薛爽等发现SAT对DOM最显著的去除作用发生在顶部0.5m的土层中。SAT对HPO-A，TPI-A和HPI的去除率分别为61.06%，54.86%和74.95%。回灌过程中对整体DOC，HPO-A，TPI-A和HPI中THMFP的去除率分别为34.01%，27.24%，26.24%和36.08%，但出水中的DOM组分具有更高的SUVA，生成三卤甲烷的能力更强。

魏亮亮认为好氧生物降解作对再生水DOM的去除作用较大。中性DOM 组分(HPO-N和TPI-N)比酸性 DOM组分(HPO-A 和TPI-A)更容易被好氧生物降解作用所去除，而酸性DOM组分比中性DOM组分更容易被SAT系统中非好氧生物降解+吸附作用所去除。非好氧生物降解+吸附作用对控制 SAT出水THMFP作用明显。

3.3 细菌和病毒

再生水中的致病微生物是再生水回灌中所关心的问题。地下水系统是一个复杂的综合体，它是微生物菌群生长繁衍、不断演替的重要场所，而微生物菌群影响着地下水系统自身的演化，微生物的存在会改变地下水化学组成和含水层水力性质。同时回灌水带入的微生物可能在适宜的条件下迅速繁殖导致回灌系统的生物堵塞，造成回灌能力的降低。

地表下致病微生物的存活因素包括温度、土壤组成、土壤中拮抗微生物区系、流量、微生物种类等。在低温下（低于4℃），一些微生物体可以存活几个月甚至几年。在5-30℃之间，每上升10℃，死亡率显著倍增。一般地下水环境的温度约在8℃左右，基本是各类微生物适合的生长区间。

土壤的性质是微生物存活的重要因素，粗砂石类型土壤层的渗透率较高，吸附病毒的能力很低。其他土壤的特性如pH、阳离子浓度、持水能力和有机物都能在一定程度上影响土壤中细菌和病毒的存活。微生物对这些环境因素的抵抗能力因类型而差异较大。干性的土壤会杀细菌和病毒。当有充足的有机质存在时，细菌生在碱性土壤中存活时间比在酸性土壤(pH3-5)中长。一般而言，提高阳离子浓度、pH值的减少和溶解性有机物的存在将促进病毒在土壤中的吸附。

回灌前正确的处理方式(包括消毒)、合理的回灌点位置、回灌系统的有效管理能最大程度的减少地下水中微生物的存在。一旦微生物到达地下水系统，水的氧化还原态将显著影响脱除率。

4 回灌水的经济评价

国内外在再生水人工回灌理论与工程实践方面取得了大量的研究成果，回灌的方式有多种，对于不同条件下的再生水人工回灌经济效益评价，国内外学者也进行了大量的探索。

万亮婷等将人工回灌经济效益分成7个方面：增加供水效益、扬程效益、减少新建水源工程效益、水质效益、增产效益、洪水控制效益和防治咸水入侵效益，提出了各种效益的计算方法。

王咏梅结合某水厂尾水回灌工程实例，采用反渗透设备为主体的处理系统，投资总额为50万元，回灌量3.5万m3，将产生10.5万元的节水效益和20 万元的排污效益，投资回收期为1.64年。

Nasrollah Kalantari对伊朗西南省份Khuzestan省Baghmalek盆地构建的三个地下水回灌进行了统计分析，三个地下水回灌点的回灌水量为每年220万m3，投资收益比为1:1.32，在研究中发现，回灌项目的主要收益来源于农产品产量的提高，这在Virat Chatdarong的研究中也得到了体现。

结语

再生水回灌体现了减量化、无害化、资源化的原则和可持续发展的战略思想，是扩大污水回用最为有益的一种方式，具有广阔的应用前景。再生水回灌后在农业灌溉、间接饮用水补充和地表水补充的实际应用已经开展了多年，不过公众对再生水的间接饮用补充始终有所质疑，因此，对于再生水中的难降解化学物在回灌过程中的毒性以及降解路径的研究将会是今后的研究重点。

参考文献

[1]云桂春，皮运正，胡俊.浅谈再生污水地下回灌的健康危害风险[J].给水排水.2004.30（4）:7-10.

[2]张建龙，解建仓，汪妮.基于改进蒙特卡罗方法的再生水回用健康风险评价[J].环境科学学报，2010，30(11):2353-2360.

[3]赵庆良，王丽娜，薛爽.再生水用于地下回灌过程中有机物的迁移和去除[J].应用生态学报.2007.18(7):1661-1664.

[4]薛爽，赵庆良，魏亮亮.土壤含水层处理对溶解性有机物及三卤甲烷前体物的去除.科学通报.2007.52（14）：1635-1642.

[5]杨建，成徐州，常江，甘一萍，赵璇.再生水地下回灌去除溶解性有机物的三维荧光光谱分析[J].清华大学学报(自然科学版).2010，50（9）:1421-1424.

篇7

关键词：直埋热力管道；泄漏；影响因素；预防措施

中图分类号： TK284.1 文献标识码： A 文章编号：

引言

随着我国经济的飞速发展，城市化建设不断加快,城市地上空间越来越紧张,管道直埋形式的采用越来越普遍,但随之而来的管道泄漏事故也频繁发生。因此,对直埋热力管道泄漏原因进行分析,已经成为人们研究的重点课题。曾经有很多的研究者从理论分析、数值模拟以及试验研究3个方面对影响管道破裂的因素作出了分析。

在理论方面,早在1998年,XieLiyαng就考虑裂缝数量、位置、初始长度和扩展速率等因素,研究了多裂缝对管道先漏后爆的影响。1999年Y.S.Yoo等研究了静载和弯曲荷载作用对管道系统的先漏后爆行为及裂纹扩展情况的影响。2003年Yoo等考虑循环荷载的作用,研究了超静定管道系统的先漏后爆行为与裂纹扩展情况。

在数值模拟方面,在不作薄壁管假设的前提下,推导出了气液两相瞬变流的流固耦合模型,这一模型比较全面地考虑了流体和管道的特性以及不同的耦合形式,可以应仿真要求的需要。2005年孙刚、蒋录珍、温旭光应用非线性有限元分析软件αDINα对跨断层地下管道破坏进行数值模拟,考虑管土相互作用,通过比较不同情况下管道的反应特征,发现跨断层地下管道破坏分析中管土摩擦不容忽视。2007年付俊英利用大型有限元软件αNSYS考虑管土的相互作用,对刚性地基情况下矩形沟埋式管道进行施工过程的模拟。

1、直埋热力管道泄漏原因分析

（1）热力耦合作用:热力管道运行时由于管内热媒温度较高,受热膨胀会产生巨大热应力,热应力作用于管道,使管道受热膨胀伸长,周围土体又会阻碍管道的位移场变化,这时就会产生裂纹。

（2）管土相互作用:地下直埋管线与其周围的土体在动力作用下是一个相互作用体系。用来模拟地下管线与周围土体之间相互作用的一个特殊单元叫做管土相互作用单元,简称PSI,但其实管土相互作用单元并不是真的划分管道周围的土体,土体的范围通过管土相互作用单元的刚度来反映。管土相互作用单元示意图如图1所示,PSI单元的一侧与管线共用节点,另一侧节点为远域,如土体表面。

管土相互作用单元的变形为管线与远域土体表面之间的相对位移,即Δu,Δu=uf-up,其中,uf为域位移;up为管线位移。PSI单元由于相对位移而产生应变时,相应的力作用到管线节点上,管线上的应力与管线和远域土体之间相对位移的关系为qi=qi(Eii,sα,fβ),即管土相互作用单元的本构关系。其中,Eii为正应变,Eii=Δu#ei,ei为局部方向向量。一般情况下,e1为管线的轴向方向,e2为管线的方向指向远域的方向,如图1所示。sα为状态变量(如塑性应变);fβ为温度或场变量。其中qi的方向如图1所示,即q1为沿管轴线方向的切向应力,q2,q3为作用在管线上的法向应力。对于轴向动力相互作用,影响最大的是管线与土体之间的切向应力应变关系,也就是管土相互作用单元的本构关系,其本构关系有3种模型:线弹性模型,弹塑性本构模型,一般非线性模型。对于不同的土体类型,管线与土体之间的切向应力应变关系也不相同,因此管土相互作用也不尽相同。

（3）管道材料本身特性:目前城市热力网管道管材以钢管为主,而钢管的特点是耐高压、耐振动,重量较轻、单管的长度大和接口方便,整体性强,但是承受外荷载的稳定性和耐腐蚀性差。这也是在工程选材上尽量采用强度较高、质量符合国家规定的管材的原因。

（4）流体本身特性:供热管网上水时直接使用自来水,而不进行水处理,自来水内含有溶解氧、氯和碳酸氢钙,加热后可以分解成二氧化碳。氧、氯和二氧化碳都可以对管道进行腐蚀。

（5）地质条件的影响:沿管线走向的工程地质条件是影响管道破坏的又一因素。管道在穿过不均匀场地土时,土体出现明显的竖向位移、横向位移,地形和岩性突变使管道在不同土体类型中变形不同而破坏。土体类型变化以及地形、地貌条件,断层等对管道破坏也有很大影响。

（6）管道周围环境的影响:地下直埋管道直接接触土壤,而土壤是由各种无机物质及有机物质的腐败产物所组成,并含有盐类和其他物质的溶液和水分。土壤胶体带有电荷,并吸附一定数量的阴离子,当土壤中存在少量水时,土壤即成为一个由带电胶体与离子组成的导体,管道在土壤中就会发生电化学腐蚀过程。由于土壤的不均匀性,导致腐蚀程度差异较大,其类型主要是局部腐蚀,极易造成管线的腐蚀穿孔破坏或断裂。

（7）施工质量上的因素:近年来,由于一些人为因素导致管道爆裂的事故出现得越来越多。例如:地基勘探破坏管道、挖掘机挖破管道、路面打夯机振断管道以及破坏管道地基,导致基础下沉,管道由于不均匀沉降断裂等等。另外,管道基础未按要求处理,导致管道不均匀沉降,以致损坏接头;焊接质量不过关,导致管道焊缝有夹渣、气孔或焊缝不均匀,以致使用以后漏水;法兰连接没有使用合格的橡胶圈或螺栓使用不匹配,导致受力不均匀,影响日后使用;管道防腐质量不过关,没有按管道防腐层的标准和要求施工,或镀锌管道没有就镀锌破坏处做特别处理;管道埋深太浅,又过重承担负荷,或在地质松软处管道埋深小于1 m时又没有套管或钢筋混凝土保护,管道很有可能被压坏;管道接口质量差等等这些现象也很常见。

2、预防措施

（1）在热力管道上安装管道膨胀补偿器,可以有效解决因膨胀而导致产生裂纹的问题;另外还应安装管道活动支架。

（2）在管道选材上要尽量采用强度较高,质量符合国家规定的管材。对于材料腐蚀,可以在表面做防腐处理,通过镀锌、镀铬、油漆和塑料等涂层隔离、阻碍或牺牲的方式防止金属腐蚀。镀锌后,锌层可以延迟它下面钢铁的腐蚀。

（3）针对流体本身,可以加入缓蚀剂。在供热管道内加入少量的缓蚀剂,可以显著地抑制腐蚀发生,降低金属腐蚀速率,对防止供热管道内壁的腐蚀十分有效。

（4）管底应铺设好的黏土或砂土,还要整平使管道和基础能整体接触。使用机械挖土的工程,最后还要进行人工修整,务必使埋管后土壤沉降较少,尽量避免不均匀沉降。管底不能残留石块等硬物,如不及时清除将对管道形成集中负载,容易引起管道爆裂。管道焊接前必须检查管材外观,符合要求才能使用;焊接前先将管材、管件放置现场一定时间,消除温差;焊接时应处理接口表面,每次收工时,管口应做临时封堵;在管道下沟前,要对管沟进行复测,严格按工艺要求填平夯实,保证管道不能悬空。另外还要防止外来施工损坏管道。

3、结语

直埋热力管道是城市基础设施的重要组成部分,热力管网的安全运行,关系到人民生命财产安全和社会稳定,应在加强基础管理、提高技术水平的基础上,进一步探索研究直埋热力管网泄漏事故预防和控制的方法,将泄漏降低到最低限度。

参考文献:

[1] 余 趋.城市供水管网的漏损原因分析及防治对策探讨[J].中国高新技术企业技术论坛,2008(5):86,88.

[2] 周晓军,宫 敬.气液两相瞬变流的流固耦合模型研究[J].力学与实践,2003(25):17-20.

[3]庞丽萍,王 浚.热介质直埋管道周围温度场仿真研究[J].系统仿真学报,2004,16(3):485-491.

[4]孙刚,蒋录珍,温旭光.跨断层地下管道破坏的数值模拟[J].山西建筑,2006,32(5):114-115.

篇8

1.1土壤中有益有害元素迁移富集规律众所周知重金属的土壤及作物的影响程度本并不是尤其所含总量所决定的，而是取决于土壤中各种重金属元素的赋存形态。决定重金属元素迁移、转化能力及富集量的主要是水溶态和离子交换态这两个赋存形态。重金属元素各形态平均量及与全量比值为表中所示(表3)。表3反映了在土壤中各重金属元素由于其化学性质的不同，在各赋存形态分配量方面的差异。Hg、As、Cu、Zn在土壤中的非活动态量与总量的比值均在50%以上，其次是Pb为40%左右，Cd相对较低为27%。而活性较强、迁移能力较大的水溶态、离子交换态的量除Cd达27.45%，其它元素的量一般仅占总量的2-3%左右。说明进入土壤中的重金属元素汞、砷、锌相对较稳定，活化、迁移能力较低，主要以残渣态形式赋存于土壤中；铜、铅主要以与有铁锰、腐殖质及碳酸盐有关的结合态形式存在，具一定的活化、迁移能力；镉则以具高可活动态，低残渣态形式存在，具有较强的活性和迁移能力，对土壤的污染程度也相对较高。

1.2种植区灌溉水地球化学背景区内灌溉水中Ph在6.1～8.3之间，平均值为7.8为中性-碱性，Se、Cr、Zn、Pb、Cd等重金属元素及NO3-、F-、N、P含量均较低，Hg、K以及总硬度、高锰酸钾指数的平均值与江汉流域区平均值的比值>1.5，区内对地表水构成明显污染的是SO42-硫酸盐，其平均值为全区的16.4倍以上。

2、影响蔬菜品质的生态地球化学制约因素

2.1蔬菜品质特征

表4为本次工作所采集的蔬菜样本的品质各主要养分的统计结果，包菜、大白菜两类蔬菜中总糖、维生素C等养分的含量大致相当，前者略高于后者。按蔬菜种植区母质层划分对品质对比，冲积层两类蔬菜中的总糖、粗纤维含量高于湖冲积层包菜中的含量，而维生素C、粗蛋白的含量在湖冲积层包菜中相对较高；按种植区土类划分对比，蔬菜中总糖含量：粘土类蔬菜＞砂土类蔬菜＞壤土类蔬菜；维生素C：壤土类包菜＞砂土类包菜＞粘土类包菜，粘土类大白菜＞砂土类大白菜＞壤土类蔬菜；粗蛋白砂土蔬菜中含量最高，其次是壤土、粘土；粗纤维在各土类蔬菜中的含量基本相当。总体上种植区的白菜类蔬菜的品质较优，以蔬菜品质主要养分平均总量计（图4），湖冲积层区的蔬菜品质优于冲积层区的蔬菜品质；不同土类区蔬菜的品质，壤土种植区最好，其次是砂土种植区，粘土种植区的蔬菜品质相对较次。

2.2不同母质层重金属元素赋存量对蔬菜品质的影响

在作物赖以生长的根作层土壤中重金属有害物质主要源自于土壤母质，为了进一步了解不同母质层对蔬菜作物的重金属污染影响程度，在区内主要土壤母质冲积层分布区采集了同点配套蔬菜样、根系土样品44件，其中湖冲积层区18件，冲积层分布区26件。分析统计结果显示见表5：在两种不同母质的根系土中，主要重金属含量均未超过土壤标准阀值，总量较低，如Hg在根系土中的平均含量0.07μg/g，最高含量也仅为0.116μg/g；Cd在湖冲积层根系土和冲积层根系土中的平均含量大致相当，但在蔬菜中则表现为Hg的含量较低而Cd的含量则相对较高已接近于标准限值，这是由于土壤胶体溶液中可供作物吸收的可交换活动态离子量存在的的差异所引起的，这一特性在在图5中体现的更为清晰。由此可见，作物中重金属富集量的大小并不完全取决于与根系土中重金属全量的高低，而与重金属在介质中的重金属离子的可活动态量占全量比值的大小关系密切。

2.3有益组分含量对蔬菜品质的影响

在蔬菜的生长过程中，土壤的一个重要功能就是为作物提供所必须的营养组分，其供给力的大小直接影响着作物的生长和品质的优劣。本次选取了主要有益元素铜、锌、铁、锰、钼、磷在蔬菜生长过程中的影响特征加以讨论。

2.3.1耕作母质层中有益元素的全量与蔬菜品质的关系作物在生长过程中对土壤中营养组分的摄入其实是对养分元素中可活动离子的一种解吸、交换的过程，这是由土壤结构组成和蔬菜作物的吸收功能所决定的。这一特性产生的结果如图6所示。上图是部分有益元素在土壤中的全量与在作物中的富集量的对比图示解析，对比结果显示，同一元素在作物中的富集量和在土壤中的富集量，不仅在量的大小上存在明显的差异，且在含量变化特征上也存在明显的不一致性，说明养分的总量反映了土壤中该类养分的潜在供应能力。

2.3.2耕作母质层中有益元素的有效量与蔬菜品质的关系元素对农作物的生长发育提供了必要的物质基础，但是能被作物吸收利用的仅是其有效部分，由于母质层的成因类型的不同以及土壤质地上的差异，区内各营养组分在根系土中的有效供给量存在着不均匀性。区内主要湖冲积层、冲积层根系土及不同质地土壤中主要营养元素的有效态丰缺标准及含量分布特征见表6、表7。对比湖北省地调院推荐的省二次农业普查有效态丰缺标准（表7），区内两冲积层根系土中：有效磷的供给力充足，速效钾在湖冲积层根系土中含量偏低，在冲积层根系土中适度；其它微量元素的有效量在两类冲积层根系土中表现为：有效铜、有效铁很富足，有效锌、有效钼偏低；有效锰缺乏。不同质地土类中各有益元素的含量特征为：沙土中有效态量很富足的是Cu、Fe；Zn、B偏低，Mn缺乏，K、P的有效态量能基本满足作物的所需量。从根系土各有益元素的有效态量与蔬菜中同类元素的富集量特征对比来看两者呈正相关关系（图7）。说明土壤中营养组分的有效态量的高低直接影响着作物的生长质量。

2.4土壤酸碱度与蔬菜品质的关系

土壤中的酸碱度是又一个对蔬菜作物生长具有重要影响的理化指标，pH值的高低以及变化直接影响着蔬菜作物的生长和品质的优劣。

2.4.1土壤有效态与土壤酸碱度的关系目前种植区作物生长的根系土中Ph值的平均值一般在7.7左右，属中-偏碱性土，在当前这种土壤有益元素的有效组分和作物所需养分的供需关系的平衡状态下，当土壤中Ph值继续升高至8.0或8.0以上时，有益元素的有效态量明显降低（图8），特别是土壤中的碱解氮、钾以及微量元素铜、铁、硼的有效量下降的尤为显著。由此可见，偏碱-碱性土壤在抑制了有害元素的活化迁移的同时，也降低了作物生长所需的营养组分的活性，对作物生长产生了不利的因素。

2.4.2蔬菜中Hg、Cd生物富集系数与土壤Ph值的关系土壤的酸碱度是影响农作物的生物富集的一个重要条件。白菜类蔬菜中元素生物富集系数（图9），土壤pH值<7.5-7.5中偏碱性环境下，Hg、Pb、As的生物富集系数较稳定，均在0.01以下，Cd的富集系数呈上升趋势由0.025左右升至0.04左右。当土壤中的Ph值继续升高7.5—8.0时，Cd的生物富集系数趋于平稳降低在0.035-0.04之间，而Hg的生物富集系数急剧升高，Pb、As的生物富集系数无明显变化。说明在Ph值大于7.5的碱性环境条件下蔬菜对土壤中的Hg反应更为敏感，吸取量随着土壤中Ph值的增大升高。对Cd、Pb、As则反应相对较平稳，富集系数变化不大。

2.5土壤肥力与蔬菜品质的关系

土壤是蔬菜生长发育的母体，在衡量土壤质量的诸多要素中，土壤肥力是一个极为重要的指标。通常在土壤学中是将土壤中的阳离子交换量以及与之存在有相关关系的盐基总量参数来评价土壤肥力高低优劣的。土壤中的阳离子交换量直接反映了土壤保肥、供肥性能和缓冲的能力，盐基总量则是判断土壤肥力水平的一个重要参数。

2.5.1母质根系土中阳离子交换量种植区土壤中阳离子交换量平均值为14.4cmol/kg。湖冲积层15.61cmol/kg>冲积层13.53cmol/kg；粘土16.44cmol/kg>砂土13.15cmol/kg>壤土12.13cmol/kg。说明湖冲积层土壤的保肥、供肥能力要优于冲积层土壤；保肥、供肥能力最好的是粘土，其次是砂土和壤土。

2.5.2土壤盐基总量土壤中的盐基总量通常是作为判断土壤肥力的一个重要参数，种植区根系土中盐基总量的平均值为30.8cmol/kg，高于阳离子交换量的均值，说明总体上土壤肥力达到了中等偏上的水平；各母质层及不同质地的土壤中盐基总量均值冲积层（34.52cmol/kg）>湖冲积层（29.059cmol/kg）；粘土和砂土中的盐基总量基本相当为33.73cmol/kg左右，壤土中的盐基总量值较低仅为19.87cmol/kg，说明粘土、砂土中的肥力要优于壤土。

2.6地表灌溉水对蔬菜品质的影响另一个对蔬菜作物的生长至关重要的影响因素就是水，作物在其生长过程中，很大一部分所需营养主要是通过对水的摄入进行自身补给的，同时水又是土壤溶液的重要组成部分，是有益有害元素发生迁移转化的载体。本次评价区两种白菜种植区内的灌溉水体中，主要重金属污染物均未超标。大白菜种植区灌溉水中的重金属含量略高于包菜种植区灌溉水中的含量，其它污染物指标氟化物、氯化物和磷在灌溉水体中的平均含量和最高值均在标准允许范围内，对水体未构成污染，适合蔬菜种植的灌溉。

3、结语

篇9

关键词：城郊；蔬菜；污染；防治

中图分类号：F323.2 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2011）34-0338-02

随着城市化进程的加快，蔬菜产业化、集约化、规模化生产和经营的提高，但蔬菜的污染已到了不得不重视的地步，而且主要是土壤污染引起的。特别在城市周边地区是遭受污染相对严重的区域，其土壤中污染物的来源广、种类多，持续污染时间长。其危害不像水污染和空气污染的危害那样直观，不易引起人们的重视，所以绝大多数污染严重地区没有任何防治和改良措施。有关资料表明：城市周边水污染和土壤污染区生长的蔬菜中，有毒有害成分含量远远高于远离城区的乡村。然而，这一区域内种植的蔬菜等农副产品绝大部分又被城市居民食用，长此以往，城市居民的身体健康将会受到不同程度的影响。因此，我们作为农业工作者应对城市周边地区的土壤污染、蔬菜污染问题引起足够的重视，而且有必要采取积极有效的措施进行调查和防治，以提高城市居民的生活质量。

一、土壤污染物的种类及危害

1.污染物的种类。土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般2m左右。土壤不但为植物生长提供支撑，而且为植物生长提供水、肥、气、热等肥力要素。长期以来，各类城市固体废弃物、飘尘、废水不断向土壤中扩散和渗透，大量使用化肥、农药以及温室大棚的特殊生产环境，都能导致土壤污染不断加重。当土壤中有害物质过多，超过土壤的自净能力时，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制。有害物质或其分解物在土壤中逐渐积累并达到一定程度时，就能构成土壤污染。土壤中积累的有毒有害成分不但影响土壤的正常功能，降低作物产量和质量，还能通过粮食、蔬菜、水果、饮用水等间接影响人体健康。土壤污染物分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属（铜、汞、铬、镉、镍、铅等）盐类，放射性元素的化合物，含砷、硒、氟的化合物等；有机污染物主要包括农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。

2.污染的危害。土壤污染除了可以引起地表水和地下水污染并使污染范围迅速扩大外，还会使污染物在植物中积累，并通过食物链富集到人体和动物体内，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。回顾中外历史看，20世纪五六十年代，由于日本片面追求工业和经济的发展，加之当时对环境问题又缺乏应有的认识。因此，在日本曾出现过一系列由于环境问题所导致的污染公害事件，1955―1970年间，在日本富山市神通川流域曾出现过一种称为“痛痛病”的怪病，其症状表现为周身剧烈疼庸，甚至连呼吸都要忍受巨大的痛苦。后来的研究证实，这种所谓的“痛痛病”实际上是由于镉污染所引起的，其主要原因是由于当地居民长期食用被镉污染的大米――“镉米”。到1979年为止，这一公害事件先后导致80多人死亡，直接受害者更多，至今还有人不断提出和索赔要求。

众所周知，甲状腺瘤、克山病等疾病与人体中某些微量元素的含量有关，但这些疾病多为人在自然环境条件下存在出现的问题，而人类活动引起的环境污染会导致哪些疾病，目前还没有人进行专门研究。有关资料表明，粮食、果蔬污染与一些地区居民肝肿大之间有明显的关系，城市居民的呼吸系统疾病与空气污染关系密切，广州市某污灌区的癌症死亡率比清水灌溉区高10多倍，沈阳某污灌区的癌症发病率比清水灌溉区也高10多倍，豫北某地一个不到八百人的小村，每年都有几个死于消化系统癌症的人，据了解与被蟒河污染的地下水有关。这样的例子举不胜举。由此可见，食用污染严重区域生产的农副产品的危害是十分明显的。

二、城边蔬菜污染现状

20世纪80年代以来，温室、大棚等保护地蔬菜种植面积迅速增加，重茬、连作很是普遍。大量施用化肥，导致养分严重失调，导致蔬菜病虫害加重，每年因此造成的损失达20%以上。各地在防治蔬菜病虫害时，大量使用化学农药，城市一般每667m2年使用农药2kg～3kg，多的5kg以上；特别在保护地蔬菜生产上农药用量更大，据调查，个别郊区菜地农药年用量每667m2在7kg以上。多年来由于大量、连续地使用化学农药，使得蔬菜病虫对化学农药产生了普遍的抗药性、耐药性，菜农只能加大农药的使用量。因此，对农药化肥的使用和依赖程度呈现出恶性循环现象。农药的大量使用，使得蔬菜中农药残留量超标问题日益突出。蔬菜中农药残留量的严重超标，导致中毒事故时有发生。急性中毒的例子还能引起我们的重视，而慢性中毒和蓄积性中毒的情况我们就不得而知，其结果会更加可怕。

三、防治对策

1.生产基地选择。（1）蔬菜产地应远离工厂、医院、矿区、生活区、交通主干线、垃圾场。（2）选地区的大气、水、土壤等环境要素的相关污染物检测值不超出国家有关规定标准。（3）根据当前本行业对土壤重金属污染治理技术水平，来决定适当放宽土壤重金属含量的极限值，对较低污染的土壤，经改良治理后，只要产出蔬菜的重金属含量不超标，乃考虑予以利用。

2.菜种选择。据我们研究，不同种类蔬菜硝酸盐含量从小到大的顺序是茄果类

3.改进施肥方法。（1）配施有机肥。有机肥料养分释放较缓、持久且丰富平衡，有利于减少蔬菜硝酸盐累积；同时，增施有机肥，提高土壤环境容量，增加土壤胶体对重金属、农药的吸附能力，有机质又是还原剂，有机肥施用比例要因种、因土、因时而异，如：对于硝酸盐累积比较高的绿叶菜类．有机肥配施比例就要适当提高；反之，对于硝酸盐累积较低的豆类、瓜类、茄果类，有机肥配比可适当降低。土壤重金属污染比较重的地，有机肥配比则高；反之，则低。各茬连续使用有机肥时，可适当减小比例；反之，增大。（2）控N与平衡施肥，氮肥宜早施、深施、集中施。研究表明蔬菜硝酸盐含量与施N水平呈显著正相关关系，因此生产上应根据蔬菜的需N特性，合理控制施N水平，避免滥施氮肥。同时，也要避免偏施氮肥，增施磷肥，促进糖类转化和呼吸作用，促进N代谢而加快氨基酸和蛋白质合成。K在体内作用是多方面的，既能促进NO吸收，又能还原NO-3，并以还原为主，促进氨基酸蛋白质合成。施用钾是减少蔬菜NO3措施之一，但K的这种作用只有在生长过程及NK平衡时才起作用。增施微量元素如MO可以提高蔬菜硝酸还原酶活性，从而降低蔬菜硝酸盐累积。氮肥作基肥应全层深施，作苗肥要早施促早发，严格控制最后一次追肥至蔬菜收获之间有一个合适的安全间隔期，以保证蔬菜吸收的NO3在体内有足够的转化代谢时间。（3）添加氮肥硝化抑制剂，使用土壤重金属钝化剂（消毒剂）与改良土壤。添加硝化抑制剂能降低土壤消化强度，减少蔬菜中 NO-3累积。我们对多种抑制剂研究表明，以双氰铵的降污效果较好，生产上双氰胺使用量―般占纯化肥N的6％~8％。每667平方米施石灰20千克~25千克，可以调节土壤酸碱度，消毒杀菌，降低土壤重金属活性。每667平方米施硫磺1．5千克~2千克对降低土壤重金属活性效果也不错。

4.加强病虫预测预报。准确使用农药。做好病虫田间调查，掌握病虫发生、发展规律，对症下药。药剂选择上，要首选生物农药、生化制剂；其次为低毒低残留农药；再次如遇到毁灭性病虫害时，选择药效好的中等毒性和低残留农药，严格按使用要求控制好农药用量，掌握农药使用安全间隔期。

5.改进栽培措施。（1）加强通风透光。光照充足有利于提高蔬菜硝酸还原酶活性，降低蔬菜NO3累积；同时，也有利于蔬菜生长健壮，提高抗病虫能力，因此大棚蔬菜要注意及时掀盖通风透光，保持棚内空气流通。（2）轮作间作套种。实行轮作套种，科学安排茬口，利用品种间的作用，减轻病虫害发生危害。在水旱轮作下，前作土壤种水稻有利于Cd、Pb等形成难溶性沉淀物，减轻其对后作蔬菜的危害。（3）合理排灌。蔬菜对硝态氮的吸收、运输和转化与水分密切相关。干旱情况下，蔬菜的硝酸还原酶活性受影响，其硝态氮累积显著增加。在许多情况下，收获前几天进行灌水可使蔬菜硝酸盐含量下降。通过控制水分，调节土壤氧化还原状况可以影响到重金属的存在形态。如Cd、Pb重污染土壤改种水生蔬菜，有利于减轻Cd、Pb危害。采用深沟窄厢，做到厢内、围沟、腰内相通配套，防止渍水，可以减轻蔬菜病虫危害。

6.蔬菜收获后要及时保鲜加工处理。蔬菜收获后放置，其体内的NO-3易进一步转化为NO，增强对人体的危害，因此蔬菜不易久存，应及时处理。我们研究表明，受污染蔬菜收获后，经泡水冲洗，体内NO，农药残留量呈下降趋势，但NO3含量始终不变。蔬菜经盐渍、煮熟后NO3含量下降近五成左右，但盐渍后蔬菜NO，含量反而成倍增加，只有煮熟后蔬菜NO3含量在下降。蔬菜淹制应淹熟淹透才能食用。

总之，按照“建设生态城市”的要求，在调查研究的基础上，对城市周边地区进行科学规划，对污染严重的土地，分区分类进行治理，采取科学有效措施，清除土壤中的污染物，控制土壤中污染物的迁移转化，以改善城市近郊的生态环境，提高果蔬的品质，为广大市民提供优质、安全的农副产品和真正洁净的生活环境。

参考文献：

[1] 李琳，袁梦仙，朱美英.南昌市郊蔬菜硝酸盐污染状况及防治对策[J].江西农业大学学报，2005，(1).

[2] 燕平梅，薛文通，张慧，胡晓平，谭丽平.不同贮藏蔬菜中亚硝酸盐变化的研究[J].食品科学，2006，(6).

篇10

关键词：农业面源污染；化肥污染；综合治理

中图分类号：F320 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）09-0285-02

中国经济、社会的迅猛发展，农业取得了举世瞩目的成就。但中国农业整体水平不高，科技含量和农民的环保意识较低，特别是日益严重的农业面源污染已成为制约中国农业和农村可持续发展的重要因素。

中国农业面源污染的严重性主要表现在水、大气、土壤等方面。一般而言，农业面源污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质，农药以及其他有机或无机污染物质，通过农田的地表径流、农田渗漏或挥发作用，形成的污染，主要包括农药污染、化肥污染、农膜污染、秸秆污染、集约化养殖场污染以及污水灌溉带来的污染。

由于农业活动的广泛性和普遍性、发生区域的随机性及污染负荷分布的差异性，农业面源污染具有长期性、隐藏性、难治理的特性。虽然国家对农业面源污染十分重视，但农业面源污染的治理没有达到预期效果，并且近年来随着经济和农业的进一步发展，农业面源污染持续恶化。为了中国农村及农业的可持续发展，必须加强对农业面源污染的治理。

一、中国农业面源污染的现状

由于农村的环境保护长期受到忽视，环保政策、环保机构、环保人员以及环保基础设施均供给不足，导致农业面源污染失控。中国的环保工作从一开始就把重点放在大城市、大工业和大工程上，自20世纪80年代以来，政府针对城市环境问题制定和实施了一系列相关的法律政策，如现行的《大气污染防治法》、《水污染防治法》等都是以城市为中心而设计的，而有关农村、农业的环境政策和法律法规却很不健全，甚至存在诸多空白。值得注意的是，在环境治理的基础设施方面，农村也远远落后于城市。落后的基础设施与日益加大的污染负荷之间的矛盾日益突出，直接导致了农业面源污染的加剧。农业面源污染的主要原因有：

1.化肥使用量过多。长期以来，我们都认为，中国用不足世界10%的耕地养活了世界上22%的人口；然而，我们却常常忽略一个事实：中国的化肥使用量超过了全世界总量的1/3。统计显示，1980年至今，中国粮食单产水平提高了56%，而化肥投入量增长了225%；同期，德国、法国等发达国家粮食单产水平提高了51%～52%，而化肥投入量则减少了31%～47%。近几年来，由于农业化肥用量的增加，化肥已成为农业环境中一种主要污染物。施入土壤中的各种肥料只有一部分被作物吸收，大量的营养物质从土壤中流失，有的转化为”难效态”而残留在土壤中，有的则在化学反应过程中挥发到大气中。公开资料显示，各种作物对肥料的平均利用率，氮为施用量的40%～50%，钾为30%～40%，磷为10%～20%。对作物不合理大量施肥，不仅导致营养物质损失，降低肥料中营养元素的利用率，而且还造成对环境的污染。

2.农药使用量过多。中国农药的产量和使用量都居世界前列。中国农药工业协会的数据显示，2012年全国农药行业产量达112万吨，比上年增长11%，其中除草剂产量增40%。据调查，喷施的农药若是粉剂，仅有10%左右的药剂附着在植物体上；若是液体时，也仅有20%左右附着在植物体上；1%～4%接触到目标害虫，40%～60%降落到地面，其余的药剂飘游于空中。大量使用农药，虽然控制了病虫害，但是造成农产品品质下降。目前，在中国使用的约250种农药中，高效低毒农药品种只占15%左右。化学农药还大量地杀伤天敌生物，破坏农田生态平衡。由于农药没有得到合理使用，大部分被浪费，这部分农药通过各种渠道流入水体，致使水体各种污染物质含量超标，水质恶化。

3.养殖场成为污染源。目前，中国畜禽养殖业由过去农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖，而且越来越集中在城市周围。由于畜禽养殖的饲养方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化，畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。从养殖场产生大量的有机污染物和氮、磷等，随每天冲洗的污水流入河道、湖泊，造成水体污染、鱼类大量死亡，对环境造成严重污染。畜禽养殖场的排放污染物，主要是畜禽粪便，它除含有氨、氮、磷、钾外，还含有大量的COD和其他物质。畜禽养殖污染已经成为中国环境污染的重要因素之一。中国目前只有少部分养殖场引进了国外的沼气发酵设备进行厌氧发酵处理，大部分禽畜养殖场均没有采取任何处理直接排放，对周围环境造成危害。此外，畜禽养殖对周围环境的危害还有畜禽场废物污染和畜禽体、畜禽产品中残留的有毒化学物质等。

二、中国农业面源污染造成的危害

1.化肥的污染。大量施用化肥导致水中氮、磷的含量增加，使藻类等水生植物生长过多，引起水域富营养化。使用化肥地区的井水或河水中氮化合物的含量也会增加，甚至超过饮用水标准。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粒上有机、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。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，化学肥料中还含有其他一些杂质，如磷矿石中含镉、铅等，这些杂质也可造成环境污染。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，进入大气对空气造成污染。还有相当一部分以有机或无机氮形态进入土壤。

2.农药的污染。喷洒农药时，雾状或粉剂的微粒悬浮在大气中，造成对大气的污染。施药时散落在田间的农药，随灌溉水或雨水的冲刷，流入河道、湖泊和海洋，造成对水体的污染。此外，工厂“三废”排放，洗涤药械等活动也会造成农药对水体的污染。施药时，大部分农药降落于地表，造成农药对土壤的污染。另外，药剂浸种、拌种等施药方式，则使农药直接进入土壤中。大气中的农药，也会随雨水降落而污染土壤。喷洒农药对农作物直接污染，以及作物对周围环境农药的吸收，会造成农药对农产品的污染。畜禽食用了被污染的饲料，也会造成农药对畜禽产品的污染。

3.养殖场污染。一部分养殖场和养殖大户对养殖粪便、垃圾随意堆放，仅作简单处理或处理不及时、不达标，养殖场周边空气污染。排泄物迅速腐烂发酵，产生硫化氢、氨气、硫醇、苯酚、挥发性有机酸等上百种有害物质，以及畜禽体内排出的有害气体，都会对大气造成污染。

畜禽粪便通过污染地表水，进而通过土壤污染地下水。畜禽粪便和废水中含有大量的有机物氮、磷、钾、硫及致病菌等污染物，未经处理的高浓度有机废水的集中排放，大量消耗水体中的溶解氧，使水体变黑发臭，富营养化。当前畜禽粪便主要的消耗途经是作为有机肥料直接还田，粪便中还含有大量的病源微生物和有害物质，如果不加限制地还田，其负荷超出了农田环境的消化能力，也会对农业环境构成污染。

三、治理中国农业面源污染的措施

1.建立针对农产品生产过程的环境影响评价制度。环境影响评价是指在从事工程建设、开发行为或国家制定规划、政策和法律时，应当于计划阶段或正式实施前，就其可能造成的环境资源影响进行分析、预测和评估，并提出相应的预防或减轻不良环境影响的对策和措施。在农业面源污染防治领域，应确立针对农产品生产过程的环境影响评价制度。早在2006年4月中国就通过了《中华人民共和国农产品质量安全法》，建立了农产品的质量安全风险评估制度。该法对农产品的产地和生产过程中的投入品也做出严格限制。为农产品生产过程的环境影响评价打下了很好的基础，但其评估的目标是确保农产品的质量安全，没有考虑到生产过程中的面源污染对环境的影响，所以，中国现行立法应对农产品质量安全评估制度进行补充完善，在此基础上建立农产品生产过程的环境影响评价制度，以此来控制农业面源污染。

2.建立针对农产品生产过程的清洁生产制度。在农产品的生产过程中采用清洁生产制度不仅是必要的也是可能的。首先，农业生产应采用清洁的农业投入品。农民应采用低毒低残留的农药、化肥，易回收易降解的农膜。其次，农业生产应采取清洁的田间操作措施。美国的最佳管理实践就是很好的例子。现已提出的最佳管理实践有：少耕法、免耕法、综合病虫防治、防护林、草地过滤带、家畜粪肥的大田合理施用、人工水塘和湿地等方法和措施。对于这些方法和措施，中国可以结合自己的国情进行合理安排，在此基础上形成一系列的清洁生产技术标准，并据此进行环境影响评价，从而有效地控制农产品生产过程中产生的面源污染。

3.建立农业生态补偿制度。农业面源污染的治理是一项投资大、周期长、短期内难以见效的复杂系统工程，这就需要建立和完善农业生态补偿机制，提供强有力的政策支持和稳定的资金渠道，实现生态和经济的可持续发展。农业生态补偿按补偿资金的承载主体可分为国家补偿、社会补偿和区域自我补偿，补偿方式也可以多样化，如政策补偿、技术补偿、连续补偿与一次性补偿。

事实上，世界主要发达国家早在20世纪70年代就开始了农业生态补偿制度的实践。如美国于1971年提出了乡村洁水计划，根据这个计划政府为那些自愿执行最佳管理措施来减轻农业面源污染的农场主分摊部分费用，此外，还考虑给农场主以税额减免。这些生态补偿政策实践为中国的农业生态补偿制度的形成提供了很好的示范。

在农业面源污染防治领域，农业生态补偿主要表现为政府、社会对自愿采用新技术和新生产模式来提高农业资源的利用率并以此来减轻农业面源污染的农民进行补偿或农民通过这种长效发展机制来实现自我补偿；政府为防治农业面源污染项目的实施创造条件，如科技、文化、教育、卫生事业的发展、基础设施的建设等。

参考文献：

[1] 吴砾星.湖南：五措施治理农业面源污染[EB/OL].农民日报―中国农业新闻网，2012-07-11.