十一 章农用化学物质与环境
? 第一节:化肥对环境的影响
? 第二节:农药对环境的影响
? 第三节:农用化学物质的污染控制
? 重点:农用化学物质的控制
? 农用化学物质的概念:在农业生产中广泛使
用的、经化学合成或加工等工艺制造的化学
物质,包括化学废料、农用化学药剂和农用
塑料制品,一般不包括在农业中使用的其它
天然物质,如有机肥料、石膏和石灰等。
种类
年度
农用化肥
施用量
氮肥 磷肥 钾肥 复合肥
1985 1775.80 1204.90 310.90 80.40 179.60
1994 3317.9 1882.0 600.7 234.8 600.6
1995 3593.7 2021.9 632.4 268.5 670.8
1996 3827.9 2145.3 658.4 289.6 734.7
1997 3980.7 2171.7 689.1 322.0 798.1
1998 4085.43 2233.52 684.05 345.89 821.97
1999 4124.58 2180.96 697.04 366.28 880.32
2000 4146.34 2161.59 690.50 376.57 917.68
2001 4254.01 2164.11 705.96 399.78 984.16
2002 4339.50 2157.30 712.20 422.50 1046.20
2003 4411.80 2150.00 714.40 438.00 1109.90
? 过去一般认为点源污染是造成污染的主要原
因,结果后来发现,农业的非点源污染的危
害性。 (美国一个小镇的监测机构发现,
当地地下水硝酸盐含量高出国家标准,最后
终于找到了原因,原来跟当地大量施用氮肥
有关)。
第一节化肥对环境的影响
? 1 概述,19世纪中叶李比希提出的矿质营
养学说取代秦伊尔的腐殖质学说后,化学肥
料迅速得到发展,19世纪 50~80年代的
30年的时间内世界化肥的消耗量每十年翻
一番。中国在 1979~1980年间与
1949~1950年相比,氮磷钾化肥分别增
长 16.5,6.2和 6.8倍。 2003年氮磷钾应
用量是 1985年的 1.8,2.9,5.4,复合肥
是 1985年的 6.2倍。
? 1.1 常用化肥的品种、施用方法和利用率
碳酸氢铵、尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵。还
有一些复合肥:磷酸铵、硝酸磷肥等。其中以碳酸
氢铵和尿素为主,分别占总量的 48.4%和
43.4%,磷肥主要是过磷酸钙和钙镁磷肥为主。
目前很多化肥的当季利用率为:氮 30~35%,钾肥
35~40%,磷肥 10~20%,以各种方式损失的
氮素肥料为平均施氮量的 45%.
? 1.2 化肥中的有害物质
? 重金属:磷矿石中含有镉、铅、镍、铈等
? 无机非金属:氟
? 有机化合物:磺胺酸盐,缩二脲,三氯乙醛
氮肥利用率偏低造成的大气和水体污染。
? 2 农田排水与径流对地表水的污染
? 由于肥料利用率偏低,尤其是氮肥
( 35~40%),磷肥的当季利用率为
10~20%,磷肥的移动性偏低,而氮肥的
移动性较大。但经农田排水,地表径流,土
壤侵蚀,和肥料挥发等,最终肥料进入水体。
? 3 淋溶渗漏对地下水的污染
? 水体硝酸盐污染,国外的研究发现地下水硝
酸盐含量增高的趋势是每年 3mg/l,我国
近几年也对地下水硝酸盐含量进行研究,发
现在西部地区,硝酸盐含量普遍偏高。平均
在 200~500mg/l,最高达到 1700mg/l,
地下水硝酸盐含量偏高的原因是施肥和生活
污水的渗漏。
? 生活饮用水水质标准是小于 20mg/l。
? 4 化肥对土壤和大气的影响
? 土壤酸化土地板结,氮肥的硝化和反硝化作
用产生的 N2O的温室气体等。
? 5 对作物产量和品质的影响
? 大量施用氮肥对谷物蔬菜品质和营养成分
的影响。另外由于大量施用磷肥导致的氟污
染可能导致地方性氟中毒。
? 6 氮肥施用对蔬菜硝酸盐积累的影响
? 植物从土壤中吸收的硝酸盐经硝酸还原酶的
作用转化为氨,然后转化为氨基酸等含氮的
化合物,但植物体内吸收的硝酸盐往往由于
环境条件的限制而不能充分同化,致使硝酸
盐在植物体内富集。
? (2005年上半年对新乡市蔬菜市场蔬菜硝
酸盐调查发现,芹菜硝态氮为
985.5mg/kg,上海青 964.6mg/kg)。
第二节农药对环境的影响
? 1 农药的概念
? 农用化学药剂。
? 2 农药的分类
? 杀虫剂,杀螨剂,杀菌剂,杀线虫剂,除草
剂,杀鼠剂,植物生长调节剂。
? 3 农药对环境的影响
? 农药残留的来源:
? 施药后对作物和食品的直接污染(刚施药后
的蔬菜不宜采摘),
? 作物从污染环境中对农药的吸收,
? 食物链与生物富集。
?农药对水体(水体生物)
?对大气(对整个生态系统,人体的影响)
?对土壤系统(土壤微生态系统等影响)
?对生物的影响(在环境中生物富集,对昆
虫,对水生生物,在作物上的残留,对人
体的危害)
第三节 农用化学物质的污染控制
? 1 化肥污染的控制
? 适时适量施用化肥
? 调整氮磷钾比例
? 有机无机配合施用
? 广泛深入的推广配方施肥
? 改进施肥急剧和施肥方法,并建立良好的耕作制度
? 开发化肥新品种改进化肥的制造技术
? 加强生态农业建设,防止水土流失
? 2 农药污染的控制
? 现有农药的安全使用(最大允许残留量 = 每
日允许摄入量( ADI) * 人体标准体重 /食
品系数
? 加强农药管理
? 现有农药的合理使用,低毒高效农药的研制。
? 改进剂型和施药技术