施肥与大气环境质量

M11 #FUJIANAGRICULTUREANDFORESTRYUNIVERSITY资源与环境学院课程论文论文标题： 施肥与大气环境质量年级专业： 08农业资源与环境学号：080812060姓名：钱舜错成绩： 指导老师： 王果 目录TOC\o"1-5"\h\z摘要 1正文 1\o"CurrentDocument"引言 1\o"CurrentDocument"1肥料的概念 11.1有机肥料 11.2无机肥料 11.3有机肥料与无机肥料的区别 2\o"CurrentDocument"2施肥对大气环境质量的影响 22.1肥料对大气环境的正效应 22.2肥料对大气环境的负效应 2CO2和CH4的排放 2N2O和NOX的排放 32.2.3氨挥发 33防治肥料对大气环境质量的影响 43.1确定肥料的最适施用量 43.2有机肥与无机肥结合施用 43.3氮、磷、钾等肥料配合施用 43.4充分重视有机肥料的使用，减少使用无机肥，培肥土壤 43.5改善施肥方法 43.6综合治理方法 5\o"CurrentDocument"结论 5参考文献 5施肥与大气环境质量钱舜错，2008级农业资源与环境2班，080812060摘要：肥料的施用对农业生产有很大的作用，是直接为植物提供养分的物料。但是，对于肥料的施用并不是越多越好。在实际农业生产过程中，过量、不科学地施用肥料，反而会使大题肥料流入环境中，对土壤、大气、水质造成危害，导致生态环境被破坏，同时肥料中含有的有害物质还会在植物中富集，严重威胁人类生命健康。因此，如何合理施肥，科学施肥，满足人类需求的同时又能使生态环境受到保护是当前所面临的重大问题［1］。本文就施肥对大气环境质量的影响和如何合理、科学施肥进行讨论。关键词：肥料施肥生态环境大气环境质量引言大气环境是地球上生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。大气环境和人类生存密切相关。随着人们对生活质量的要求不断地提高，人们对生存的环境，特别是大气环境问题越来越重视，大气环境质量的好坏对人类正常生存和生命健康有很大的影响。随着肥料的大量施用，也带来了诸多问题。如肥料利用率降低、经济效益下降等，不仅对经济和资源造成巨大的浪费，还导致生态环境受到严重威胁，对当前及长远农业生产、农产品安全与人类健康造成了巨大的影响R］。因此，分析农业生产过程中，肥料施用对大气环境质量的影响，采取合理措施进行科学施肥至关重要。1肥料的概念肥料，是提供一种或一种以上植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质。农业生产的物质基础之一。肥料可以分为主要两大类：即有机肥料和无机肥料。1.1有机肥料有机肥料是指生命残体，来源于植物或者动物，它是以提供作物养分为主要功效的含碳物料。其特点有：原料来源广，数量大；养分全，含量低；肥效迟而长，须经微生物分解转化后才能为植物所吸收；改土培肥效果好。有机肥料的主要作用有：（1） 改良土壤，培肥地力。有机肥料中的主要物质是有机质，施用有机肥料增加了土壤中有机质的含量。有机质可以改善土壤物理、化学和生物特性，熟化土壤，培肥地力。（2） 增加作物产量和提高农产品品质。有机肥料含有大量糖类、氨基酸等物质，不仅可以为作物提供营养，而且可以促进土壤微生物的活动。有机肥料还含有多种微量元素，能改善产品品质。1.2无机肥料无机肥料是指经人为加工（粉碎、溶解、浓缩、反应、干燥、造粒等）的矿物质肥料，或从大气中惰性的氮气转化为合成氨及铵态氮肥。无机肥料主要以无机盐形式存在，所含的氮、磷、钾等营养元素都以无机化合物的形式存在。无机肥料是植物可直接吸收的有效养分。其特点是：（1）成分较单纯，养分含量高；（2）大多易溶于水，发生肥效快，施用和运输方便。绝大部分化学肥料是无机肥料。1.3有机肥料与无机肥料的区别有机肥料是生命本身的残体（以含有机碳为特征），而无机肥料则是无生命物质（不含有机碳为特征）。无机肥料是植物可直接吸收的有效养分，而有机肥料需经过分解，转化成无机态，然后被植物吸收无机肥料的养分较单一，浓度较高，肥效较快，而有机肥料的养分种类较多，浓度较低，需要转化。2施肥对大气环境质量的影响肥料的施用对人类的生存和发展做出了很大的贡献，在农业生产过程中起到了很大的作用。然而人们对于肥料与环境的关系，特别是肥料与大气环境的关系还不够了解。由于人们对产量过于盲目的追求，没有合理科学地施用肥料，从而导致生态环境的可持续性受到严重的破坏，并且有日益严重的趋势。因此，必须充分了解肥料与大气环境之间的关系，分析肥料对大气环境质量的影响，才能有效地施用肥料。肥料对大气环境质量的影响可分为正效应和负效应两方面。2.1肥料对大气环境的正效应大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。近50年来，由于人为活动造成温室气体增加，使气候变暖，从而对人类的生产和生活带来不利影响。其中，CO2的影响最为显著[3-4]。如果合理施用肥料，植物的生物量将增加，通过光合作用和增加土壤有机质可以吸收和固定CO2，抑制大气中CO2浓度的升高。同时，光合作用产生的02还能够提高空气质量。从而起到固定CO2，减少温室气体的效果。2.2肥料对大气环境的负效应肥料对大气环境的负效应主要集中在氮肥的施用上。氨挥发及NOx的释放等会使大气中氮含量增加而带来一系列的影响。氮是植物体内重要有机化合物的组分⑸，是蛋白质、核酸、叶绿体、酶和某些维生素的重要组成成份。硝化及反硝化作用释放N2O到大气中造成温室效应，氮肥的使用对其它温室气体CH4及CO2的释放也有影响。而且CH4、CO2等气体在大气中的含量增加，不仅能引起温室效应，而且还会破坏臭氧层。2.2.1CO2和CH4的排放在现代社会的肥料生产过程中，越来越多地燃烧石化燃料，如石油、煤炭、天然气等，越来越多的森林资源被破坏，使得向大气排放的CO2和C鸟急剧增加，与此同时，森林吸收的CO2却在不断减少，越来越多裸露的土地也加强了土壤有机质的氧化，导致大气层中温室气体的浓度大大上升。石化燃料的燃烧过程，肥料运输和机械施肥所用机械的燃油消耗，秸秆等农业废弃物的焚烧，堆肥发酵过程，土壤耕作增加的有机质氧化等等都会排放CO2。大气CO2浓度增加使植物光合作用功能强化，因而导致森林、农作物对CO2的同化量也增加。由于排放量大于吸收，故CO2的浓度属净增加。自然界排放CH4的主要来源是湿地、滩涂，特别是人为活动，其中农业生产中畜禽养殖排泄物堆放过程中的排放、秸秆焚烧过程中的排放达1.9X108t［6］。而施肥量对CH4的排放，尤其对肥料施用量的影响，研究结果相差很大。有些试验认为，施用硫酸铵，总体上能降低ch4的排放；而有些试验则认为，施肥量对甲烷特征影响不大，或没有明显规律［刀。2.2.2N2O和NOx的排放随着肥料的大量施用，大气中氮氧化物含量不断增加。肥料施入土壤，有相当一部分以有机或无机氮形态的硝酸盐进入土壤，在土壤反硝化细菌作用下圆，会使氮化合物还原成亚硝酸盐，同时转化为氮和氮氧化物进入大气，使空气质量恶化。由于人类活动加强，大气中N2O的含量不断增加，由氮肥的施用及生物固氮作用产生的N2O量约占年排放量的60%［9］，所施N肥中大约有0.5%是以NOx的形式损失［10］。1992年IPPC工作报告指出，由农业系统中无机和有机氮肥的施用及生物固氮作用产生的N2O量约占年排放量的60%回。在近地面，NOX在太阳光的作用下，与氧气（O2）作用，形成臭氧分子（O3），产生化学烟雾，对人、畜的呼吸器官产生刺激。而N20是温室气体组成成分之一，也会对全球变暖有很大的影响。N20不易溶于水，可以达到平流层中的臭氧层，与臭氧分子（O3）反应，生成NO,不断地消耗臭氧，使臭氧层受到破坏。大气中N2O的浓度每增加1倍，臭氧层中的O3含量将减少10%，从而使到达地球表面的紫外线增加20%】11-12"2.2.3氨挥发氨态氮肥是化学氮肥的主体，施入土壤的氨态氮肥很容易以NH3的形式挥发逸入大气。NH3的释放，主要来自于NH4+-N肥和动物排泄物中NH3的挥发。我国农田氮素的主要损失途径为氨挥发、反硝化和淋失及径流损失［9］。稻田中氮的损失主要是反硝化和氨挥发，分别占氮肥施用量的16%〜41%和9%〜40%回。而硝酸盐淋失和氮素径流损失主要发生在降水量和强度较大的地区和季节，约占氮肥施用量的0.23%〜30%［14］。旱地，特别是在石灰性土壤上撒施尿素、碳酸氢铵，其NH3的挥发损失很大，一般为所施N量的10%〜25%［戚16］。而因为灌溉石灰性水稻田的稻田水层表面的pH高达7〜8,所以撒施或分次施用尿素或者碳酸氢铵的NH3挥发量更大，有时甚至可能达到所施N量的40%〜50%［17］。由此可见，我国农田氨挥发的氮素损失量可能占肥料氮肥施用量的10%以上。氨是一种刺激性气体，对眼、喉、上呼吸道刺激性很强。高含量的氨还可熏伤作物，并引起人畜中毒事故。大气氨含量的增加，可增加经由降雨等形式进入陆地水体的氨量，是造成水体富营养化的一个因素。3防治肥料对大气环境质量的影响随着肥料施用量的不断增加，肥料对大气环境质量的负效应越发显著，如何防治施肥对大气环境质量影响，科学合理地使用化肥，提高化肥利用率，充分有效地发挥其肥效，尽量减轻和避免对大气环境的不良影响至关重要。3.1确定肥料的最适施用量施肥量不应超过土壤和作物的需要量。不同土壤和相同土壤的不同地块，对养分的需求量有很大的差异。与此同时，不同作物和同一作物的不同品种，其生育特点不同，它们在其生长发育过程中所需要的养分种类、数量和比例也都不一样。因此，必须严格按照作物和土壤的特性，来确定肥料的最适施用量。3.2有机肥与无机肥结合施用实现有机和无机相结合，是提高作物生产力和氮肥利用率的重要措施之一。有机肥营养齐全，含有丰富的有机物，对提高土壤养分含量，改善土壤的性状有重要作用。有机肥是供给微生物能量，而无机肥则提供微生物生长发育所需的无机养料。因此，二者配合使用就能增加微生物的活性，促进有机物的分解，增加土壤中的速效养分，以满足作物生长的需求。3.3氮、磷、钾等肥料配合施用采取“适氮、增磷、补钾”的施肥技术，使植物的矿质营养处于最佳状态。在目标施氮量中扣除一定比例的氮肥（如10%〜20%［成），视需要进行补施，这样可避免氮素过多的危害和流失。充分利用农家肥中的钾，将有限的钾肥资源用在严重缺钾的土壤和需钾量高的作物上。同时，增加高含量磷肥和氮磷复混肥，可以调整氮磷比例。各地试验已证明，氮肥与适量磷钾肥配合施用，增产效果显著［19］。3.4充分重视有机肥料的使用，减少使用无机肥，培肥土壤有机肥料包括畜禽粪便、作物秸秆等。经过发酵以后，畜禽粪便可作为很好的肥料进行使用，既可以避免不合理堆放畜禽粪便和施用肥料而造成的环境污染，同时又可以降低农业生产成本，从而提高农产品的质量；在农村，秸秆焚烧现象比较严重，导致大量肥源浪费，焚烧秸秆产生大量烟气又会污染大气环境，影响大气环境质量，焚烧还会造成土壤板结，也会对农业生产产生很严重的影响。如果能把秸秆用于沤肥或者直接还田利用，既能作为肥料施用，又降低了对大气环境的污染。同时重视新产品新技术的推广使用，用农作物秸秆和畜禽粪便生产的新型有机生物复合肥，有机腐殖质含量高，既可以保持土壤的良好状况，又可以提高农作物的产品质量，是一种很好的有机肥料。如果大量生产和使用，既可以减少环境污染，又可以带来很好的经济效益，有利于生态农业得到良好的可持续的发展。3.5改善施肥方法根据不同作物采用的轮作制度进行施肥的调整，考虑轮作高效施肥方法的应用，根据所种作物的营养需求特点进行针对性施肥。过量施用氮肥引起NO3-污染，可以通过施用缓效氮肥，使用硝化抑制剂、脲酶抑制剂来降低土壤中的NO3-的含量。为提高肥料利用率，提倡改地面浅施为开沟深施和叶面喷施，改分散追肥为重施底肥等，减少施肥次数，减少肥料流失的机会[20]。3.6综合治理方法通过相关部门采取有效措施，进行宏观调控。对于施肥量过多的地区，应该适当降低化肥的施用量，既可以避免过量使用肥料，提高肥料利用率，还可以把多余肥料补给肥源缺乏的地区。于此同时，注意多种肥料相配合，避免长期使用单一的肥料，均衡控制肥料的比例，从而避免因过量、单一施用肥料而造成的污染。推广引进新型高效复合肥料，使肥料可以充分利用，既有利于农业生产，又降低了对大气环境的污染。与其它农业措施相结合，寻求肥料效益最大化。在合理科学施肥的同时，还必需与节水灌溉、选育优良品种、合理密植、合理间套种等多种农业措施进行优化结合，使肥料的效益得以充分发挥。结论在今后的一个相当长的时间内，肥料的施用仍然是农业生产过程中的主要手段之一,面对肥料对大气环境所带来的危害越来越严重，我们应积极采取有效措施进行控制，首先我们应该增强全民环保意识，加强对污染源头的控制，在农业上要施行合理施肥，平衡施肥，提高肥料利用率。充分、合理、平衡的肥料投入不仅能满足人们对农产品数量上的需要，而且一定能满足人们对农产品品质的要求。今后我们需要关注的应该是生产和使用更优质、更高效的肥料，推广科学合理的施肥技术，提高肥料的利用效率。参考文献朱兆良.关于土壤氮素研究中的几个问题[J].土壤学进展,1989,17(2):1〜9.赵其国.发展与创新现代土壤科学[J].土壤学报,2003,40(3):321〜327.王智平，杨永辉,张万军.减缓大气温室气体的方案和措施[J].农业环境保护，1998,17(4):151〜155.林培英，杨国栋,潘淑敏.环境问题案例教程[M].北京:中国环境科学出版社,2002:39〜54.陆景陵.植物营养学[M].北京:北京农业大学出版社.LagreidM,BockmanOCandKaarstadO.Agriculture,FertilizersandEnvironment.NorskHydroASAPorsgrunn,Norway,CABIpublishing,1999,122〜157,174〜180.谢小立，上官行健.施肥对稻田甲烷排放的影响[J].农村生态环境，1995,11(1):10〜14.赵其国.土壤圈物质循环与农业和环境[M].南京:江苏科学技术出版社，1995:233〜238.李庆逵，朱兆良，于天仁.中国农业可持续发展中的肥料问题[M].南昌:江西科学技术出版社,1998.VeidkampE,KellerM.FertilizerinducednitricoxidesemissionfromAgriculturesoils[J].NutrientCyclinginAgro-ecosystems,1997,46