單元八合理施肥與人類健康8.1施肥與環(huán)境8.2施肥與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和平安8.3植物養(yǎng)分與人體健康8.1施肥與環(huán)境一、過量施肥對土壤、水體與大氣環(huán)境的影響

（一）、過量施肥對土壤環(huán)境的影響

施肥對土壤的污染主要表現(xiàn)在重金屬、氟、放射性元素等對土壤的污染、農(nóng)膜對土壤結(jié)構(gòu)和長期偏施某種化肥對土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)的不良影響。

1．土壤化學(xué)污染

土壤的化學(xué)污染（chemicalpollution）是指施肥帶入的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的對土壤性質(zhì)和土壤肥力的影響。（1）致使土壤變酸或變堿；（2）惡化土壤的農(nóng)化性質(zhì)，增加有毒有害元素或有機(jī)物質(zhì)含量和影響；（3）促進(jìn)有毒元素的活化和植物吸??；（4）減弱土壤中養(yǎng)分元素的效應(yīng)；（5）引起養(yǎng)分元素間的頡抗或協(xié)同作用，從而影響作物的吸取和代謝。2．土壤生物污染

土壤的生物污染（biologicalpollution）是施肥帶入土壤的對植物和人體有害的微生物、寄生蟲病原體等生物污染源引起土壤的污染，并對人體的健康產(chǎn)生的不良影響。3．土壤的物理污染

土壤的物理污染（physicalpollution）指施用肥料導(dǎo)致的土壤物理性質(zhì)的變更，降低土壤保水、保肥實(shí)力，使土壤肥力下降。（1）未經(jīng)清理的碎玻璃、舊金屬片、煤渣等，這些物料大量運(yùn)用會使土壤碴礫化，降低土壤的保水、保肥實(shí)力；（2）塑料薄膜數(shù)量超過土壤的自凈實(shí)力時，降低土壤水分的移動、存儲及植物對水分的吸取和利用，使土壤容重、土壤比重增加，影響土壤的吸濕性。（3）施用硫酸鉀的不當(dāng)或氯化鉀過量，造成土壤板結(jié)，破壞土壤的結(jié)構(gòu)。（二）、過量施肥對水體環(huán)境的影響1．施肥與水體富養(yǎng)分化水體的富養(yǎng)分化（Eutrophication）是指湖泊、水庫或海灣等封閉性或半封閉性的水體內(nèi)的氮、磷的養(yǎng)分元素的富集、導(dǎo)致某些藻類（藍(lán)藻、綠藻）異樣增加，致使水體透亮度下降、溶解氧降低、水生生物大批死亡、水體腥臭，水體丟失基本功能的現(xiàn)象。水體中氮、磷養(yǎng)分物質(zhì)的來源：城鄉(xiāng)生活污水，施肥不當(dāng)，地面、地下逕流，水體沉積物的溶出等，但在以農(nóng)為主的水域，施肥是加速這一過程的重要因素。2．施肥與地下水污染（1）磷在淋溶過程中，在通過土層時絕大部分磷與土壤中的Ca2+、Fe3+、Al3+等作用而沉淀于土層中，因而較少進(jìn)入地下水。但假如磷肥的施用量超過確定數(shù)量，使土壤中有效磷超過60mg/kg，磷的淋失有呈線性增加的趨勢，有機(jī)質(zhì)含量高的土壤中磷的淋失量明顯高于礦質(zhì)土壤。（2）施用的各種氮肥在土壤微生物的作用下都可能形成NO3——N，它不能被膠體吸附，最易進(jìn)入地下水。氮肥進(jìn)入地下水的量主要受氮肥形態(tài)、用量、施用時間、土壤質(zhì)地、降雨量等一系列因素的影響。（三）、過量施肥對大氣環(huán)境的影響

過量施肥產(chǎn)生的大氣污染主要表現(xiàn)在對溫室效應(yīng)的促進(jìn)作用、對臭氧層的破壞以及酸雨的影響。1．施肥與溫室效應(yīng)1）施肥對N2O釋放的影響由農(nóng)田系統(tǒng)中無機(jī)氮肥和有機(jī)氮肥的施用及生物固氮作用產(chǎn)生的N2O量約占年排放總量的60%。N2O逸出量與土壤中硝態(tài)氮成比例，受土壤氧氣的供應(yīng)、土壤水分的含量、土壤溫度、土壤pH、土壤有機(jī)質(zhì)含量和植物種類等因素的影響。2）施肥對CO2釋放的影響全世界土壤中的有機(jī)質(zhì)約含碳（C）8000億噸的分解向大氣排放CO2，

3）施肥對CH4釋放的影響甲烷的來源主要是水稻土和濕地。一般而言，施用有機(jī)肥可增加CH4的排放量，而增施化肥可顯著降低CH4的排放量。4）溫室效應(yīng)可能帶來的危害（1）海平面上升（2）對農(nóng)業(yè)的影響（3）對全球生態(tài)的影響（4）對動植物分布的影響2．臭氧層破壞臭氧層的破壞主要是自然或人為活動排放的N2O、CH4、CH3CI等氣體。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，由于化學(xué)氮肥施用量過多，其中硝態(tài)氮在還原條件下通過反硝化作用產(chǎn)生N2O。N2O對臭氧層的破壞亦令世人矚目。CH4的排放除了導(dǎo)致溫室效應(yīng)，還可導(dǎo)致對流層的O3的分布和含量發(fā)生變更，進(jìn)而影響對流層中O3。3．酸雨的形成及危害當(dāng)空氣中含有較高濃度的SO2或NOx（主要是NO、NO2、N2O、氮氧化合物）時，如遇到水滴或潮濕空氣，即轉(zhuǎn)化為硫酸或硝酸，溶解在雨水中，使其pH值小于5.6，這種雨水被稱作酸雨（acidrain）。危害：（1）酸雨干脆著陸到植物葉面而使植被及農(nóng)作物受害或枯死；（2）土壤酸化，使有害金屬溶出損害植物根部。（3）江河湖泊酸化，導(dǎo)致魚類和兩棲動物丟失繁育實(shí)力，使水生生物削減；（4）使土壤中的鈣、鎂、鉀等養(yǎng)分淋溶，導(dǎo)致土壤日益酸化、貧瘠化；抑制土壤中微生物的活性，使土壤肥力下降。（5）酸雨通過飲用水等渠道進(jìn)入人體后危害健康。二、施肥對環(huán)境影響的防治對策與措施1、宏觀調(diào)控的合理化（1）調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)（2）調(diào)整肥料投向，發(fā)揮肥料效益（3）加強(qiáng)土壤管理2、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的改善

（1）合理施肥，改進(jìn)施肥技術(shù)、確定最佳施肥量（2）嚴(yán)格執(zhí)行科學(xué)施肥制度（3）發(fā)展節(jié)肥施肥技術(shù)，提高肥料利用率（4）在輪作中接受作物密植（5）接受防止水蝕和風(fēng)蝕的綜合措施（6）在坡地上建立農(nóng)田、沖溝和河床防護(hù)林帶3、化肥生產(chǎn)的提高與防范（1）開發(fā)化肥新品種；（2）加強(qiáng)管理，提高化肥質(zhì)量；（3）垃圾堆肥和污泥農(nóng)用嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的農(nóng)學(xué)規(guī)范和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

其次節(jié)施肥與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和平安一、施肥與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)1、農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)：（1）商品品質(zhì)；（2）養(yǎng)分品質(zhì)；（3）衛(wèi)生質(zhì)量；2．施用氮肥與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)系增施氮素引起植物氮代謝的變更，包括：（1）粗蛋白含量增加；（2）增施N肥后由于加速蛋白質(zhì)的合成，故純蛋白含量增加；（3）白蛋白的含量隨純蛋白含量的增加而增加；（4）在施用適量N素范圍內(nèi)，必需氨基酸含量有時增加，有時含量變更不大，有時由于稀釋效應(yīng)而下降；（5）過多供N（奢侈供應(yīng)）的狀況下，酰胺態(tài)氮貯存于植物的幼嫩器官中；籽粒中以醇溶谷蛋白的形態(tài)貯存，這樣就增加了籽粒中谷蛋白的含量，因而提高烘烤質(zhì)量；（6）在施用適量N素范圍內(nèi)，農(nóng)產(chǎn)品中蛋白質(zhì)的生物學(xué)價值一般隨施N量的增加而增加，隨后由于低價值貯藏物質(zhì)的稀釋作用而下降；（7）由于供N豐富時，其它含N化合物可能積累，如硝酸鹽可能在葉片中積累，硝酸鹽在還原條件下易形成亞硝酸鹽，亞硝酸和仲胺形成亞硝胺。此外，施用N肥雖可增加植物葉綠素、胡蘿卜素、維生素B1、維生素C含量、草酸含量、氰氫酸的含量等。3．施用磷肥與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)系施用磷肥到“適量”水平常，綠色植物各部分的粗蛋白增加，籽粒中必需氨基酸含量部份地增加，碳水化合物（糖、淀粉）含量增加，某些維生素（如維生素B1）含量增加，煙草中的煙堿含量和葉片中的草酸含量下降，牧草中的香豆素含量先增后減。4．鉀肥與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)系作用包括：（1）由于鉀能增加作物光合作用，因而使碳水化合物含量增加，形成較多的糖、淀粉、粗纖維和維生素C；（2）由于稀釋效應(yīng)，粗蛋白的含量下降，然而純蛋白含量的下降要少得多，粗蛋白中有較大價值的組分可能有所增加；（3）維生素A、B、C含量增加；（4）有害的草酸含量下降；（5）施用鉀肥能增加馬鈴薯塊莖中的粗蛋白、淀粉含量和產(chǎn)量；（6）適量施用鉀肥對削減馬鈴薯的“黑斑病”有良好作用；（7）鉀素對改善煙葉品質(zhì)尤為重要。二、施肥與食品平安（一）農(nóng)產(chǎn)品污染的主要物質(zhì)1、硝酸鹽和亞硝酸鹽污染2、重金屬污染3、生物污染4、農(nóng)藥污染（二）無公害農(nóng)產(chǎn)品的概念公害農(nóng)產(chǎn)品，是指在具備良好生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)地，接受平安的生產(chǎn)資料和生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)特地機(jī)構(gòu)認(rèn)定，允許運(yùn)用無公害農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)記的平安、優(yōu)質(zhì)、養(yǎng)分的農(nóng)產(chǎn)品及其加工品。特點(diǎn)：一、所生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品必需符合國家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，它的生產(chǎn)要求必需是良好的生態(tài)環(huán)境基地，也就是該無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境必需無污染；二、以無公害農(nóng)藥和有機(jī)肥為主，可運(yùn)用少量農(nóng)藥和化肥，但必需保證農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，保證無公害農(nóng)產(chǎn)品無污染；三、無公害農(nóng)產(chǎn)品必需優(yōu)質(zhì)。三、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和保證食品平安的對策與措施1、堅持施肥對作物主要品質(zhì)的調(diào)控2、有機(jī)肥和NPK等養(yǎng)分平衡供應(yīng)能夠更好地改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)3、加速發(fā)展專用復(fù)合肥，促進(jìn)作物品質(zhì)的普遍提高4、建立調(diào)控作物多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的優(yōu)化施肥模式5、深化開展施肥對作物礦質(zhì)品質(zhì)影響的探討6、加強(qiáng)施肥與綜合農(nóng)藝措施組合對作物品質(zhì)影響的探討7、嚴(yán)格執(zhí)行農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的肥料農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，保證食品平安和人體健康8、從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施上保證食品平安第三節(jié)植物養(yǎng)分與人體健康一．微量元素對人體健康的影響對植物和人體可能產(chǎn)生毒害的元素包括Fe、Mn、B、Zn、Cu、Fe、Mo等植物必需的元素和非必需元素Cd、Cr、Ni、Hg、Pb、Se等。

二、氟和硝酸鹽對人體健康的危害（一）、氟對人體健康的危害氟對人和動物的毒害機(jī)理主要是影響鈣和磷的正常代謝，抑制酶的活化過程，破壞原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正?；盍?。（二）、硝酸鹽對作物和人體的危害硝酸鹽對于人體的危害是在人體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，同時可將血紅蛋白中的二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵，失去對氧的攜帶實(shí)力，并與血紅蛋白反應(yīng)生成為硝基血紅蛋白，使人窒息。并且可與機(jī)體內(nèi)的胺或酰胺形成亞硝基化合物如亞硝胺，為強(qiáng)致癌物質(zhì)，如食