施肥與大氣環(huán)境質(zhì)量

M11 #FUJIANAGRICULTUREANDFORESTRYUNIVERSITY資源與環(huán)境學(xué)院課程論文論文標(biāo)題： 施肥與大氣環(huán)境質(zhì)量年級(jí)專業(yè)： 08農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)號(hào)：080812060姓名：錢(qián)舜錯(cuò)成績(jī)： 指導(dǎo)老師： 王果 目錄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有機(jī)肥料 11.2無(wú)機(jī)肥料 11.3有機(jī)肥料與無(wú)機(jī)肥料的區(qū)別 2\o"CurrentDocument"2施肥對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響 22.1肥料對(duì)大氣環(huán)境的正效應(yīng) 22.2肥料對(duì)大氣環(huán)境的負(fù)效應(yīng) 2CO2和CH4的排放 2N2O和NOX的排放 32.2.3氨揮發(fā) 33防治肥料對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響 43.1確定肥料的最適施用量 43.2有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥結(jié)合施用 43.3氮、磷、鉀等肥料配合施用 43.4充分重視有機(jī)肥料的使用，減少使用無(wú)機(jī)肥，培肥土壤 43.5改善施肥方法 43.6綜合治理方法 5\o"CurrentDocument"結(jié)論 5參考文獻(xiàn) 5施肥與大氣環(huán)境質(zhì)量錢(qián)舜錯(cuò)，2008級(jí)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境2班，080812060摘要：肥料的施用對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很大的作用，是直接為植物提供養(yǎng)分的物料。但是，對(duì)于肥料的施用并不是越多越好。在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，過(guò)量、不科學(xué)地施用肥料，反而會(huì)使大題肥料流入環(huán)境中，對(duì)土壤、大氣、水質(zhì)造成危害，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境被破壞，同時(shí)肥料中含有的有害物質(zhì)還會(huì)在植物中富集，嚴(yán)重威脅人類生命健康。因此，如何合理施肥，科學(xué)施肥，滿足人類需求的同時(shí)又能使生態(tài)環(huán)境受到保護(hù)是當(dāng)前所面臨的重大問(wèn)題［1］。本文就施肥對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響和如何合理、科學(xué)施肥進(jìn)行討論。關(guān)鍵詞：肥料施肥生態(tài)環(huán)境大氣環(huán)境質(zhì)量引言大氣環(huán)境是地球上生物賴以生存的空氣的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性。大氣環(huán)境和人類生存密切相關(guān)。隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的要求不斷地提高，人們對(duì)生存的環(huán)境，特別是大氣環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視，大氣環(huán)境質(zhì)量的好壞對(duì)人類正常生存和生命健康有很大的影響。隨著肥料的大量施用，也帶來(lái)了諸多問(wèn)題。如肥料利用率降低、經(jīng)濟(jì)效益下降等，不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)和資源造成巨大的浪費(fèi)，還導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重威脅，對(duì)當(dāng)前及長(zhǎng)遠(yuǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品安全與人類健康造成了巨大的影響R］。因此，分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，肥料施用對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響，采取合理措施進(jìn)行科學(xué)施肥至關(guān)重要。1肥料的概念肥料，是提供一種或一種以上植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素，改善土壤性質(zhì)、提高土壤肥力水平的一類物質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。肥料可以分為主要兩大類：即有機(jī)肥料和無(wú)機(jī)肥料。1.1有機(jī)肥料有機(jī)肥料是指生命殘?bào)w，來(lái)源于植物或者動(dòng)物，它是以提供作物養(yǎng)分為主要功效的含碳物料。其特點(diǎn)有：原料來(lái)源廣，數(shù)量大；養(yǎng)分全，含量低；肥效遲而長(zhǎng)，須經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化后才能為植物所吸收；改土培肥效果好。有機(jī)肥料的主要作用有：（1） 改良土壤，培肥地力。有機(jī)肥料中的主要物質(zhì)是有機(jī)質(zhì)，施用有機(jī)肥料增加了土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。有機(jī)質(zhì)可以改善土壤物理、化學(xué)和生物特性，熟化土壤，培肥地力。（2） 增加作物產(chǎn)量和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。有機(jī)肥料含有大量糖類、氨基酸等物質(zhì)，不僅可以為作物提供營(yíng)養(yǎng)，而且可以促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)。有機(jī)肥料還含有多種微量元素，能改善產(chǎn)品品質(zhì)。1.2無(wú)機(jī)肥料無(wú)機(jī)肥料是指經(jīng)人為加工（粉碎、溶解、濃縮、反應(yīng)、干燥、造粒等）的礦物質(zhì)肥料，或從大氣中惰性的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為合成氨及銨態(tài)氮肥。無(wú)機(jī)肥料主要以無(wú)機(jī)鹽形式存在，所含的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素都以無(wú)機(jī)化合物的形式存在。無(wú)機(jī)肥料是植物可直接吸收的有效養(yǎng)分。其特點(diǎn)是：（1）成分較單純，養(yǎng)分含量高；（2）大多易溶于水，發(fā)生肥效快，施用和運(yùn)輸方便。絕大部分化學(xué)肥料是無(wú)機(jī)肥料。1.3有機(jī)肥料與無(wú)機(jī)肥料的區(qū)別有機(jī)肥料是生命本身的殘?bào)w（以含有機(jī)碳為特征），而無(wú)機(jī)肥料則是無(wú)生命物質(zhì)（不含有機(jī)碳為特征）。無(wú)機(jī)肥料是植物可直接吸收的有效養(yǎng)分，而有機(jī)肥料需經(jīng)過(guò)分解，轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)態(tài)，然后被植物吸收無(wú)機(jī)肥料的養(yǎng)分較單一，濃度較高，肥效較快，而有機(jī)肥料的養(yǎng)分種類較多，濃度較低，需要轉(zhuǎn)化。2施肥對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響肥料的施用對(duì)人類的生存和發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中起到了很大的作用。然而人們對(duì)于肥料與環(huán)境的關(guān)系，特別是肥料與大氣環(huán)境的關(guān)系還不夠了解。由于人們對(duì)產(chǎn)量過(guò)于盲目的追求，沒(méi)有合理科學(xué)地施用肥料，從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性受到嚴(yán)重的破壞，并且有日益嚴(yán)重的趨勢(shì)。因此，必須充分了解肥料與大氣環(huán)境之間的關(guān)系，分析肥料對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響，才能有效地施用肥料。肥料對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響可分為正效應(yīng)和負(fù)效應(yīng)兩方面。2.1肥料對(duì)大氣環(huán)境的正效應(yīng)大氣能使太陽(yáng)短波輻射到達(dá)地面，但地表向外放出的長(zhǎng)波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。近50年來(lái)，由于人為活動(dòng)造成溫室氣體增加，使氣候變暖，從而對(duì)人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)不利影響。其中，CO2的影響最為顯著[3-4]。如果合理施用肥料，植物的生物量將增加，通過(guò)光合作用和增加土壤有機(jī)質(zhì)可以吸收和固定CO2，抑制大氣中CO2濃度的升高。同時(shí)，光合作用產(chǎn)生的02還能夠提高空氣質(zhì)量。從而起到固定CO2，減少溫室氣體的效果。2.2肥料對(duì)大氣環(huán)境的負(fù)效應(yīng)肥料對(duì)大氣環(huán)境的負(fù)效應(yīng)主要集中在氮肥的施用上。氨揮發(fā)及NOx的釋放等會(huì)使大氣中氮含量增加而帶來(lái)一系列的影響。氮是植物體內(nèi)重要有機(jī)化合物的組分⑸，是蛋白質(zhì)、核酸、葉綠體、酶和某些維生素的重要組成成份。硝化及反硝化作用釋放N2O到大氣中造成溫室效應(yīng)，氮肥的使用對(duì)其它溫室氣體CH4及CO2的釋放也有影響。而且CH4、CO2等氣體在大氣中的含量增加，不僅能引起溫室效應(yīng)，而且還會(huì)破壞臭氧層。2.2.1CO2和CH4的排放在現(xiàn)代社會(huì)的肥料生產(chǎn)過(guò)程中，越來(lái)越多地燃燒石化燃料，如石油、煤炭、天然氣等，越來(lái)越多的森林資源被破壞，使得向大氣排放的CO2和C鳥(niǎo)急劇增加，與此同時(shí)，森林吸收的CO2卻在不斷減少，越來(lái)越多裸露的土地也加強(qiáng)了土壤有機(jī)質(zhì)的氧化，導(dǎo)致大氣層中溫室氣體的濃度大大上升。石化燃料的燃燒過(guò)程，肥料運(yùn)輸和機(jī)械施肥所用機(jī)械的燃油消耗，秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的焚燒，堆肥發(fā)酵過(guò)程，土壤耕作增加的有機(jī)質(zhì)氧化等等都會(huì)排放CO2。大氣CO2濃度增加使植物光合作用功能強(qiáng)化，因而導(dǎo)致森林、農(nóng)作物對(duì)CO2的同化量也增加。由于排放量大于吸收，故CO2的濃度屬凈增加。自然界排放CH4的主要來(lái)源是濕地、灘涂，特別是人為活動(dòng)，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中畜禽養(yǎng)殖排泄物堆放過(guò)程中的排放、秸稈焚燒過(guò)程中的排放達(dá)1.9X108t［6］。而施肥量對(duì)CH4的排放，尤其對(duì)肥料施用量的影響，研究結(jié)果相差很大。有些試驗(yàn)認(rèn)為，施用硫酸銨，總體上能降低ch4的排放；而有些試驗(yàn)則認(rèn)為，施肥量對(duì)甲烷特征影響不大，或沒(méi)有明顯規(guī)律［刀。2.2.2N2O和NOx的排放隨著肥料的大量施用，大氣中氮氧化物含量不斷增加。肥料施入土壤，有相當(dāng)一部分以有機(jī)或無(wú)機(jī)氮形態(tài)的硝酸鹽進(jìn)入土壤，在土壤反硝化細(xì)菌作用下圓，會(huì)使氮化合物還原成亞硝酸鹽，同時(shí)轉(zhuǎn)化為氮和氮氧化物進(jìn)入大氣，使空氣質(zhì)量惡化。由于人類活動(dòng)加強(qiáng)，大氣中N2O的含量不斷增加，由氮肥的施用及生物固氮作用產(chǎn)生的N2O量約占年排放量的60%［9］，所施N肥中大約有0.5%是以NOx的形式損失［10］。1992年IPPC工作報(bào)告指出，由農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中無(wú)機(jī)和有機(jī)氮肥的施用及生物固氮作用產(chǎn)生的N2O量約占年排放量的60%回。在近地面，NOX在太陽(yáng)光的作用下，與氧氣（O2）作用，形成臭氧分子（O3），產(chǎn)生化學(xué)煙霧，對(duì)人、畜的呼吸器官產(chǎn)生刺激。而N20是溫室氣體組成成分之一，也會(huì)對(duì)全球變暖有很大的影響。N20不易溶于水，可以達(dá)到平流層中的臭氧層，與臭氧分子（O3）反應(yīng)，生成NO,不斷地消耗臭氧，使臭氧層受到破壞。大氣中N2O的濃度每增加1倍，臭氧層中的O3含量將減少10%，從而使到達(dá)地球表面的紫外線增加20%】11-12"2.2.3氨揮發(fā)氨態(tài)氮肥是化學(xué)氮肥的主體，施入土壤的氨態(tài)氮肥很容易以NH3的形式揮發(fā)逸入大氣。NH3的釋放，主要來(lái)自于NH4+-N肥和動(dòng)物排泄物中NH3的揮發(fā)。我國(guó)農(nóng)田氮素的主要損失途徑為氨揮發(fā)、反硝化和淋失及徑流損失［9］。稻田中氮的損失主要是反硝化和氨揮發(fā)，分別占氮肥施用量的16%?41%和9%?40%回。而硝酸鹽淋失和氮素徑流損失主要發(fā)生在降水量和強(qiáng)度較大的地區(qū)和季節(jié)，約占氮肥施用量的0.23%?30%［14］。旱地，特別是在石灰性土壤上撒施尿素、碳酸氫銨，其NH3的揮發(fā)損失很大，一般為所施N量的10%?25%［戚16］。而因?yàn)楣喔仁倚运咎锏牡咎锼畬颖砻娴膒H高達(dá)7?8,所以撒施或分次施用尿素或者碳酸氫銨的NH3揮發(fā)量更大，有時(shí)甚至可能達(dá)到所施N量的40%?50%［17］。由此可見(jiàn)，我國(guó)農(nóng)田氨揮發(fā)的氮素?fù)p失量可能占肥料氮肥施用量的10%以上。氨是一種刺激性氣體，對(duì)眼、喉、上呼吸道刺激性很強(qiáng)。高含量的氨還可熏傷作物，并引起人畜中毒事故。大氣氨含量的增加，可增加經(jīng)由降雨等形式進(jìn)入陸地水體的氨量，是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)因素。3防治肥料對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響隨著肥料施用量的不斷增加，肥料對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的負(fù)效應(yīng)越發(fā)顯著，如何防治施肥對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量影響，科學(xué)合理地使用化肥，提高化肥利用率，充分有效地發(fā)揮其肥效，盡量減輕和避免對(duì)大氣環(huán)境的不良影響至關(guān)重要。3.1確定肥料的最適施用量施肥量不應(yīng)超過(guò)土壤和作物的需要量。不同土壤和相同土壤的不同地塊，對(duì)養(yǎng)分的需求量有很大的差異。與此同時(shí)，不同作物和同一作物的不同品種，其生育特點(diǎn)不同，它們?cè)谄渖L(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所需要的養(yǎng)分種類、數(shù)量和比例也都不一樣。因此，必須嚴(yán)格按照作物和土壤的特性，來(lái)確定肥料的最適施用量。3.2有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥結(jié)合施用實(shí)現(xiàn)有機(jī)和無(wú)機(jī)相結(jié)合，是提高作物生產(chǎn)力和氮肥利用率的重要措施之一。有機(jī)肥營(yíng)養(yǎng)齊全，含有豐富的有機(jī)物，對(duì)提高土壤養(yǎng)分含量，改善土壤的性狀有重要作用。有機(jī)肥是供給微生物能量，而無(wú)機(jī)肥則提供微生物生長(zhǎng)發(fā)育所需的無(wú)機(jī)養(yǎng)料。因此，二者配合使用就能增加微生物的活性，促進(jìn)有機(jī)物的分解，增加土壤中的速效養(yǎng)分，以滿足作物生長(zhǎng)的需求。3.3氮、磷、鉀等肥料配合施用采取“適氮、增磷、補(bǔ)鉀”的施肥技術(shù)，使植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)處于最佳狀態(tài)。在目標(biāo)施氮量中扣除一定比例的氮肥（如10%?20%［成），視需要進(jìn)行補(bǔ)施，這樣可避免氮素過(guò)多的危害和流失。充分利用農(nóng)家肥中的鉀，將有限的鉀肥資源用在嚴(yán)重缺鉀的土壤和需鉀量高的作物上。同時(shí)，增加高含量磷肥和氮磷復(fù)混肥，可以調(diào)整氮磷比例。各地試驗(yàn)已證明，氮肥與適量磷鉀肥配合施用，增產(chǎn)效果顯著［19］。3.4充分重視有機(jī)肥料的使用，減少使用無(wú)機(jī)肥，培肥土壤有機(jī)肥料包括畜禽糞便、作物秸稈等。經(jīng)過(guò)發(fā)酵以后，畜禽糞便可作為很好的肥料進(jìn)行使用，既可以避免不合理堆放畜禽糞便和施用肥料而造成的環(huán)境污染，同時(shí)又可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量；在農(nóng)村，秸稈焚燒現(xiàn)象比較嚴(yán)重，導(dǎo)致大量肥源浪費(fèi)，焚燒秸稈產(chǎn)生大量煙氣又會(huì)污染大氣環(huán)境，影響大氣環(huán)境質(zhì)量，焚燒還會(huì)造成土壤板結(jié)，也會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生很嚴(yán)重的影響。如果能把秸稈用于漚肥或者直接還田利用，既能作為肥料施用，又降低了對(duì)大氣環(huán)境的污染。同時(shí)重視新產(chǎn)品新技術(shù)的推廣使用，用農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便生產(chǎn)的新型有機(jī)生物復(fù)合肥，有機(jī)腐殖質(zhì)含量高，既可以保持土壤的良好狀況，又可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)品質(zhì)量，是一種很好的有機(jī)肥料。如果大量生產(chǎn)和使用，既可以減少環(huán)境污染，又可以帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益，有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)得到良好的可持續(xù)的發(fā)展。3.5改善施肥方法根據(jù)不同作物采用的輪作制度進(jìn)行施肥的調(diào)整，考慮輪作高效施肥方法的應(yīng)用，根據(jù)所種作物的營(yíng)養(yǎng)需求特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性施肥。過(guò)量施用氮肥引起NO3-污染，可以通過(guò)施用緩效氮肥，使用硝化抑制劑、脲酶抑制劑來(lái)降低土壤中的NO3-的含量。為提高肥料利用率，提倡改地面淺施為開(kāi)溝深施和葉面噴施，改分散追肥為重施底肥等，減少施肥次數(shù)，減少肥料流失的機(jī)會(huì)[20]。3.6綜合治理方法通過(guò)相關(guān)部門(mén)采取有效措施，進(jìn)行宏觀調(diào)控。對(duì)于施肥量過(guò)多的地區(qū)，應(yīng)該適當(dāng)降低化肥的施用量，既可以避免過(guò)量使用肥料，提高肥料利用率，還可以把多余肥料補(bǔ)給肥源缺乏的地區(qū)。于此同時(shí)，注意多種肥料相配合，避免長(zhǎng)期使用單一的肥料，均衡控制肥料的比例，從而避免因過(guò)量、單一施用肥料而造成的污染。推廣引進(jìn)新型高效復(fù)合肥料，使肥料可以充分利用，既有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，又降低了對(duì)大氣環(huán)境的污染。與其它農(nóng)業(yè)措施相結(jié)合，尋求肥料效益最大化。在合理科學(xué)施肥的同時(shí)，還必需與節(jié)水灌溉、選育優(yōu)良品種、合理密植、合理間套種等多種農(nóng)業(yè)措施進(jìn)行優(yōu)化結(jié)合，使肥料的效益得以充分發(fā)揮。結(jié)論在今后的一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，肥料的施用仍然是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的主要手段之一,面對(duì)肥料對(duì)大氣環(huán)境所帶來(lái)的危害越來(lái)越嚴(yán)重，我們應(yīng)積極采取有效措施進(jìn)行控制，首先我們應(yīng)該增強(qiáng)全民環(huán)保意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)污染源頭的控制，在農(nóng)業(yè)上要施行合理施肥，平衡施肥，提高肥料利用率。充分、合理、平衡的肥料投入不僅能滿足人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量上的需要，而且一定能滿足人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的要求。今后我們需要關(guān)注的應(yīng)該是生產(chǎn)和使用更優(yōu)質(zhì)、更高效的肥料，推廣科學(xué)合理的施肥技術(shù)，提高肥料的利用效率。參考文獻(xiàn)朱兆良.關(guān)于土壤氮素研究中的幾個(gè)問(wèn)題[J].土壤學(xué)進(jìn)展,1989,17(2):1?9.趙其國(guó).發(fā)展與創(chuàng)新現(xiàn)代土壤科學(xué)[J].土壤學(xué)報(bào),2003,40(3):321?327.王智平，楊永輝,張萬(wàn)軍.減緩大氣溫室氣體的方案和措施[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1998,17(4):151?155.林培英，楊國(guó)棟,潘淑敏.環(huán)境問(wèn)題案例教程[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002:39?54.陸景陵.植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社.LagreidM,BockmanOCandKaarstadO.Agriculture,FertilizersandEnvironment.NorskHydroASAPorsgrunn,Norway,CABIpublishing,1999,122?157,174?180.謝小立，上官行健.施肥對(duì)稻田甲烷排放的影響[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，1995,11(1):10?14.趙其國(guó).土壤圈物質(zhì)循環(huán)與農(nóng)業(yè)和環(huán)境[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1995:233?238.李慶逵，朱兆良，于天仁.中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的肥料問(wèn)題[M].南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社,1998.VeidkampE,KellerM.FertilizerinducednitricoxidesemissionfromAgriculturesoils[J].NutrientCyclinginAgro-ecosystems,1997,46