土壤污染与农业生态系统健康关系研究

胡友双

天津旭然科技有限公司 天津市300457

摘要：近年来，随着工业化、城市化的快速发展，土壤污染问题日益凸显，给农业生态系统健康带来了严重挑战。为了应对这一挑战，我们不仅需要深入研究土壤污染的来源、迁移转化规律及其对农业生态系统的影响机制，还需要积极寻求有效的防治措施，保护土壤资源，促进农业生态系统的可持续发展。

关键词：污染因素；影响；防治措施

引言：土壤污染不仅影响农作物的生长和产量，还可能对土壤中的微生物、植物和动物的生存环境造成破坏，进而对整个生态系统的平衡和稳定产生负面影响。因此，研究土壤污染与农业生态系统健康的关系，对于保护农业生产环境、促进农业可持续发展具有重要意义。

1土壤污染的因素

1.1工业污染

工业污染侵害主要体现在对大气、水体、土壤等环境介质的污染，以及由此产生的对生态系统和人体健康的影响。工业污染的主要来源是工业生产过程中产生的废水、废气和固体排放物。这些“三废”中含有大量的有害物质，如重金属、有毒化学物质、放射性物质等。这些物质未经处理或处理不当即排放到环境中，会对土壤、水体和大气造成严重的污染。工业污染对环境和人体健康的危害是多方面的。首先，它破坏了生态平衡，影响了农业、林业、渔业等生产活动，进而威胁到食物链的稳定和人类的食物安全。工业污染还会引发各种环境问题，如酸雨、光化学烟雾、全球气候变暖等，直接危害广大人民群众的健康

1.2农业污染

农药和化肥的过度使用是农业污染的重要方面。化肥通常包含氮、磷和钾等营养元素，但过度施用会导致这些元素在土壤中积累，破坏土壤生态平衡，甚至导致硝酸盐污染，危害地下水质。农药被设计用来消灭害虫和杂草，但过多的使用可能导致残留物进入土壤，对土壤生态系统产生毒害。长期使用可能导致农药在土壤中积累，对土壤健康和农产品质量构成威胁。

畜禽养殖也是农业污染的一个重要来源。根据2007年的数据，我国农业面源污染的氨氮排放量、总氮排放量和总磷排放量都相当显著，其中规模化畜禽养殖业的污染物排放量占农业面源污染排放量的84.9%，这凸显了畜禽养殖污染在农业面源污染中的主导地位。随着时间的推移，畜禽养殖污染问题并未得到根本解决。到了2012年，我国现代农业发展中的环境问题依然严重，其中畜禽养殖污染更是成为农业生产中最大的污染源。畜禽养殖业的快速发展，带来了大量的污染物排放，对环境和农产品质量安全造成了严重威胁

1.3大气沉降污染

在我国，酸雨区主要分布在东北地区东南部地区以及华北大部地区，西南、华南沿海地区以及新疆北部地区。这些地区的酸雨分布呈现东北-西南的走向，这与其地理位置、气候条件以及工业分布都有密切关系。京津地区近年来降水pH值的快速下降趋势，更是凸显了大气沉降对土壤和水体的潜在威胁。值得注意的是，我国西南工业欠发达地区的酸雨类型仍为硫酸型，这可能与该地区的能源结构、工业排放以及地形气候等因素有关。而其他地区的酸雨类型则多为硫酸-硝酸混合型，这显示了不同区域酸雨形成的复杂性和多样性

2土壤污染对农业生态系统健康的影响

2.1影响作物生长与品质

土壤中的污染物，如重金属以及农药残留和其他有毒物质，会干扰作物根系的正常吸收功能，导致作物无法充分获取必要的水分和养分。这使得作物的生长受到严重阻碍，可能出现生长缓慢、矮小甚至死亡的情况。土壤污染还会影响作物的品质。污染物在作物体内积累，会改变其生理代谢过程，影响营养物质的合成和分配。这可能导致作物的口感、色泽、香味等品质特性发生改变，品质明显下降。由于生长受阻和品质下降，土壤污染最终会导致作物产量的减少。这不仅影响农民的经济收入，还威胁到全球粮食安全和农业可持续发展。土壤污染还会对农业生态系统的平衡产生破坏作用。污染物会破坏土壤中的微生物、昆虫和其他生物种群，导致生物多样性的减少。这种失衡会进一步加剧生态系统的破坏，影响整个农业生态系统的健康

2.2破坏土壤微生物群落

土壤微生物通过分解有机物质，将养分转化为植物可吸收的形式，如氮、磷、钾等，从而促进了作物的生长和发育。有些微生物，如根瘤菌，可以与作物共生，通过固氮作用为植物提供氮素养分，显著提高作物的产量。土壤中存在一些对病原菌微生物有克制作用的微生物。当作物受到病害威胁时，可以利用这些有益微生物进行生物防治，不仅绿色环保，而且效果更为显著。这有助于减少农药的使用，降低农业投入和环境污染。土壤微生物具有降解农药残留和城市废弃物的能力，可以将这些有害物质分解成低害甚至无害的物质，从而降低对作物和环境的危害。微生物的存在促进了土地生态多样性，包括土壤中不同功能区域的形成，如干旱、湿地、盐碱等。这有助于维持土地生态系统的稳定和健康

3土壤污染的防治措

3.1农业措施

调整耕作制度：通过轮作、间作、套作等方式，改变土壤条件，有助于减轻某些污染物的毒害作用。例如，轮作不同种类的作物可以减少特定病虫害的发生，同时也有助于土壤养分的平衡。推广环保型农业措施：积极推广有机农业、绿色种植等环保型农业措施，减少化肥、农药的使用。这不仅可以降低对土壤的污染，还能提高农产品的质量和安全性。合理使用化肥和农药：严格控制化肥和农药的使用量，提倡使用生物农药和低毒、低残留农药。同时，采用先进的喷施技术，减少农药的流失和残留。增加有机肥施用量：通过增施有机肥料，如畜禽粪便、作物秸秆等，提高土壤有机质含量，改善土壤结构，增强土壤的自我修复能力。

采用土壤改良措施：针对受污染的土壤，可以采用土壤改良剂、土壤肥力提升剂等措施，改善土壤环境，促进土壤养分的平衡和微生物的活性

3.2生物措施

近年来，在高效降解污染物菌种的分离选育上取得的成果确实令人瞩目。这些成果不仅为土壤污染的防治提供了新的生物措施，也为环境保护领域带来了新的希望。不同国家的研究人员都在积极寻找和分离能够高效降解特定污染物的菌种。自然界中存在着丰富多样的微生物资源，它们具有巨大的潜力在土壤污染修复中发挥作用。从实验室及模拟阶段达到实际应用阶段仍然面临着一些挑战。首先，需要确保这些高效降解菌种在实际土壤环境中的稳定性和持久性。实验室条件下，菌种的降解效果可能非常显著，但在复杂的自然环境中，其性能可能会受到多种因素的影响，如温度、湿度、土壤pH值、其他微生物的竞争等。因此，需要进一步研究这些菌种在实际土壤环境中的生态学特性和行为。需要考虑如何将这些高效降解菌种有效地引入到受污染的土壤中。一种可能的方法是通过制备生物肥料或生物制剂，将菌种与营养物质结合在一起，然后施用到土壤中。这样既可以保证菌种在土壤中的存活和繁殖，又可以为其提供必要的营养物质。此外，还可以考虑利用土壤修复技术，如原位生物修复或异位生物修复，来创造有利于菌种生长和降解污染物的环境条件。虽然生物措施在治理农药、石油等有机污染方面具有显著的优势，但其投资成本和长期效益需要进行全面评估。同时，还需要考虑其对生态环境可能产生的潜在影响，确保在推广应用的过程中不会对生态环境造成负面影响

结束语：土壤污染与农业生态系统健康之间存在着密不可分的关系。土壤作为农业生态系统的基石，其质量直接关系到农作物的生长、产量和品质，进而影响人类的食品安全和身体健康

参考文献：

[1]冯伟,马铭泽,蔡海燕,等.农业生态系统中的土壤风险[J].河北农业科学,2016,20(01):87-92.DOI:10.16318/j.cnki.hbnykx.2016.01.022.

[2]黄春荣.世界性的土壤生态危机与农业对策[J].农业现代化研究,1986,(05):34-37.

[3]李翔,魏欣,王胜光.土壤有机污染治理方法及应用管理措施研究[J].皮革制作与环保科技,2023,4(06):108-110.DOI:10.20025/j.cnki.CN10-1679.2023-06-36.

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