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由于长期大量使用，进入土壤中的化肥，一部分未被作物吸收利用和未被根层土壤吸收固定，在土壤根层以下积累或转入地下水，成为污染物质。施入土壤中的氮肥不论是以氨盐的形式还是硝酸盐的形式进入土壤中后都被硝化和亚硝化细菌转变为硝酸盐。土壤中大量的硝酸盐会在蔬菜和饲料作物中积累，并通过食物链影响人体健康。
化肥污染特征
化肥污染是一种面源污染。面源污染过程远比点源污染复杂。既不易测量，又不被重视，也难于控制。国外也是到20世纪70年代才对此有所认识。美国水污染法规定，到1985年各种污染物要达到零排放。事实上，这个标准是很高的，实施起来也很困难。他们在把所有污水进行处理后发现，俄亥俄河及五大湖水体污染问题仍未解决。原因是没有注意到面源污染问题，其中的污染来源之一，就是农业区的化肥及其他废物进入水体。
化肥污染具有很强的动力学特征，包括随机性、间歇性、变化范围的不确定性等。另外面源污染不具备污染的入口条件，一般无法测量，所以在建立面源污染的水质模型时，考虑的影响因素多，例如地质地貌、土壤类型、降雨和径流特征、人类活动方式等，都会对化肥污染产生附加影响。
化肥污染的影响
化肥是重要的农用物资，对提高作物产量起到过很大作用。但随着化肥施用量的增加，对土壤、农产品、水体及大气造成污染。
化肥对土壤和农产品的污染
化肥对土壤质量的影响是多方面的。首先，从对土壤物理性质的影响来看，单独施用化肥，将导致土壤结构变差、容重增加、孔隙度减少；其次，施用化肥可能使土壤有机质上升速度减缓甚至下降，部分养分含量相对较低或养分间不平衡，不利于土壤肥力的发展；再次，单独施用化肥将导致土壤中有益微生物数量甚至微生物总量减少；最后，由于部分化肥中含有污染成分，过量施用(其中特别是磷肥)将对土壤产生相应的污染。目前我国大部分耕地质量退化，对化肥的依赖性愈来愈强，主要是由于大量施用化肥的后果。
化肥对其他农产品质量的影响也十分明显，其中以氮肥最大。如过量施用氮肥，在使禾本科作物籽粒含氮量及蛋白质含量增加的同时，也将导致氨基酸含量比例发生变化，使其营养品质下降；过量施用磷肥将对蔬菜、水果中的有机酸、维生素C等成分的含量以及果实的大小、着色、形状、香味等带来一系列影响，同时，磷肥中的副产品还可能对农产品带来污染。
化肥对水体的污染
部分发达国家为防止化肥对水体污染而设置的化肥施用的安全上限为每公顷255千克，但我国还没有类似的规定，多数地区施肥尚带有很大的盲目性，施肥量远远超过上述指标。由施肥所导致的我国江河湖泊的富营养化占40%左右；在北方地区，地下水的污染，特别是硝酸盐污染问题十分突出，部分地区硝酸盐含量超过饮用水标准的5～10倍，基本上不能饮用。
化肥对大气环境的污染
化肥污染的治理对策
强化环保意识，加强土壤肥料的监测管理
目前，大多数人还没有意识到化肥对土壤环境和人体健康造成的潜在危险。今后应加强教育，提高群众的环保意识。注重管理，严格化肥中污染物质的监测检查，防止化肥带入土壤过量的有害物质。制定有关有害物质的允许量标准，用法律法规来防治化肥污染。
增施农家肥，推广配方施肥技术
我国传统的农家肥包括秸秆、动物粪便、绿肥等。施用农家肥能够增加土壤有机质、土壤微生物，改善土壤结构，提高土壤的吸收容量，增加土壤胶体对重金属等有毒物质的吸附能力。配方施肥技术是综合运用现代化农业科技成果，根据作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应，在以有机肥为主的条件下，产前提出施用各种肥料的适宜用量和比例及相应的施肥方法。推广配方施肥技术可以确定施肥量、施肥种类、施肥时期，有利于土壤养分的平衡供应，减少化肥的浪费，避免对土壤环境造成污染。
改进施肥方法
