土壤酸化潜在危害—土壤重金属活化

2016-07-02 22:59:46


摘要

我国土壤酸化日趋严重,土壤酸化会促进土壤有害重金属的溶解释放,从而促进作物对重金属的吸收累积,进而加剧重金属对人体的危害。在实际农业生产中,科学合理施肥是改善土壤酸化、降低重金属污染风险的有效措施。


据统计,我国酸化土壤面积达2亿公顷,约占全国总面积的23%。其中1.8%的耕地土壤处于极强酸性,15.85%处于强酸性,22.7%处于弱酸性,并且这种酸化程度和面积仍在增加。2010年张福锁教授及其团队在《科学》杂志中指出:从上世纪80年代早期至今,在中国几乎所有类型的土壤pH值平均下降了0.5个单位,这种大规模的土壤pH值下降,通常需要几十万年的时间,但由于化石燃料燃烧及化肥的不合理施用等人为活动的影响,大大加速了我国土壤酸化,给生态环境和人类生存造成重大危害。


另有调查显示,我国重金属污染耕地面积达2000万公顷,占全国总耕地面积的1/6。其中生物毒性显著的重金属汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)逐年增加。土壤重金属污染不仅会导致农作物产量减少、品质下降,更重要的是这类污染物会通过食物链间接被人体吸收造成永久性伤害,如Hg引起的“水俣病”,Cd引起的“骨痛病”Pb引起的“血铅超标”等。


那么土壤酸化与土壤重金属活性又有什么联系呢?研究表明,土壤pH值每下降一个单位,重金属Cd的活性就会提升100倍,这意味着土壤酸化加剧了重金属污染的风险。另外,土壤酸化会促进土壤中交换态重金属的解吸和碳酸盐结合态重金属的溶解释放,从而使土壤中有效态重金属含量增加,重金属活性增强,进而作物吸收带走的重金属含量增加,人类食用后向体内迁移的重金属增加,人体健康风险增加。也就是说,土壤酸化活化了土壤的有害重金属。


因此,改善土壤酸化可有效减少重金属危害的风险。而在实际农业生产中,科学合理的施肥很有必要。传统的撒施、漫灌等施肥方式肥料利用率不高,造成养分流失的同时还会导致土壤理化性状恶化;并且传统化肥由于养分单一、不含有机质,养分配比不科学,容易造成土壤养分失调,土壤酸根离子积累越来越严重,土壤的缓冲能力下降,土壤酸化问题越来越突出。而新一代的灌溉施肥技术“水肥一体化”实现了平衡施肥和集中施肥,减少了肥料养分的流失,提高了肥料利用率;并且液体肥中富含有机质、微量元素,配比科学,有利于改善土壤理化性质,减少土壤酸化的风险,从而降低土壤有害重金属向农作物迁移的风险。