土壤酸化潛在危害—土壤重金屬活化
據(jù)統(tǒng)計,我國酸化土壤面積達(dá)2億公頃,約占全國總面積的23%。其中1.8%的耕地土壤處于極強(qiáng)酸性,15.85%處于強(qiáng)酸性,22.7%處于弱酸性,并且這種酸化程度和面積仍在增加。2010年張福鎖教授及其團(tuán)隊在《科學(xué)》雜志中指出:從上世紀(jì)80年代早期至今,在中國幾乎所有類型的土壤pH值平均下降了0.5個單位,這種大規(guī)模的土壤pH值下降,通常需要幾十萬年的時間,但由于化石燃料燃燒及化肥的不合理施用等人為活動的影響,大大加速了我國土壤酸化,給生態(tài)環(huán)境和人類生存造成重大危害。
另有調(diào)查顯示,我國重金屬污染耕地面積達(dá)2000萬公頃,占全國總耕地面積的1/6。其中生物毒性顯著的重金屬汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和砷(As)在逐年增加。土壤重金屬污染不僅會導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降,更重要的是這類污染物會通過食物鏈間接被人體吸收造成永久性傷害,如Hg引起的“水俁病”,Cd引起的“骨痛病”,Pb引起的“血鉛超標(biāo)”等。
那么土壤酸化與土壤重金屬活性又有什么聯(lián)系呢?研究表明,土壤pH值每下降一個單位,重金屬Cd的活性就會提升100倍,這意味著土壤酸化加劇了重金屬污染的風(fēng)險。另外,土壤酸化會促進(jìn)土壤中交換態(tài)重金屬的解吸和碳酸鹽結(jié)合態(tài)重金屬的溶解釋放,從而使土壤中有效態(tài)重金屬含量增加,重金屬活性增強(qiáng),進(jìn)而作物吸收帶走的重金屬含量增加,人類食用后向體內(nèi)遷移的重金屬增加,人體健康風(fēng)險增加。也就是說,土壤酸化活化了土壤的有害重金屬。
因此,改善土壤酸化可有效減少重金屬危害的風(fēng)險。而在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,科學(xué)合理的施肥很有必要。傳統(tǒng)的撒施、漫灌等施肥方式肥料利用率不高,造成養(yǎng)分流失的同時還會導(dǎo)致土壤理化性狀惡化;并且傳統(tǒng)化肥由于養(yǎng)分單一、不含有機(jī)質(zhì),養(yǎng)分配比不科學(xué),容易造成土壤養(yǎng)分失調(diào),土壤酸根離子積累越來越嚴(yán)重,土壤的緩沖能力下降,土壤酸化問題越來越突出。而新一代的灌溉施肥技術(shù)“水肥一體化”實現(xiàn)了平衡施肥和集中施肥,減少了肥料養(yǎng)分的流失,提高了肥料利用率;并且液體肥中富含有機(jī)質(zhì)、微量元素,配比科學(xué),有利于改善土壤理化性質(zhì),減少土壤酸化的風(fēng)險,從而降低土壤有害重金屬向農(nóng)作物遷移的風(fēng)險。