淋溶作用

在农业中，浸出是由于雨水和灌溉导致土壤中水溶性植物养分的流失。 考虑到土壤结构、作物种植、肥料的类型和施用量以及其他因素，以避免过多的养分流失。 浸出也可以指在水含盐量高的情况下进行少量过量灌溉以避免盐分在土壤中堆积（盐度控制）的做法。 在这种情况下，通常还必须采用排水，以带走多余的水。

当浸出导致地下水污染时，它是一个自然环境问题。 当雨水、洪水或其他来源的水渗入地下时，它会溶解化学物质并将其带入地下供水系统。 特别值得关注的是危险废物倾倒场和垃圾填埋场，以及农业中的过量肥料、动物粪便储存不当和生物杀灭剂（例如杀虫剂、杀菌剂、杀虫剂和除草剂）。

氮是自然界中常见的元素，是植物必需的营养元素。 地球大气层中大约 78% 是氮气 (N2)。 N2 原子之间的强键使这种气体非常惰性，不能直接被植物和动物利用。 当氮在空气、水和土壤中自然循环时，它会经历各种化学和生物转化。 氮促进植物生长。 牲畜然后吃掉产生粪便的农作物，粪便返回土壤，添加有机和矿物质形式的氮。 当下一种作物使用经过改良的土壤时，这个循环就完成了。 为了增加粮食产量，向植物根区施肥，如硝酸盐 (NO3–) 和铵 (NH4+) 等容易被植物吸收的肥料。 然而，土壤不会吸收过量的 NO3– 离子，这些离子随排水自由向下移动，并被浸入地下水、溪流和海洋中。 浸出程度受以下因素影响：

• 土壤类型和结构。 例如，沙土保水率低，而粘土保水率高；
• 植物/农作物用水量；
• 土壤中已经存在多少硝酸盐。

地球大气中的一氧化二氮 (N2O) 含量每年以 0.2% 至 0.3% 的速度增加。 人为来源的氮比土壤和海洋等自然来源多 50%。 浸出的农业投入物，即化肥和粪肥，占人为氮源的 75%。 联合国粮食及农业组织 (FAO) 估计，全球对氮肥的需求在 2011 年至 2015 年间每年将增长 1.7%，即 750 万吨。 亚洲地区氮肥使用量预计增长 67%，美洲增长 18%，欧洲增长 10%，非洲增长 3%，大洋洲增长 1%。

磷 (P) 是与地表水富营养化有关的关键营养素，已被证明可以限制湖泊环境中藻类的生长。 长期以来，农田中磷的流失一直被认为是地表水质量的主要威胁之一。 在以沙质土壤为主的平坦地区或易于优先流动的土壤中，淋滤是磷从农田流失的重要运输途径。 与氮相反，磷确实通过吸附和解吸与土壤颗粒相互作用。 土壤中 P 的重要潜在吸附位点是铁和铝的氧化物或氢氧化物（如三水铝石或水铁矿）的表面。 因此，土壤，尤其是富含此类矿物质的土壤，确实有可能储存添加肥料或粪肥的磷。 吸附的 P 与土壤溶液中的 P 处于复杂的平衡状态，受多种不同因素的控制，例如：

• 吸附位点的可用性；
• 土壤水溶液中磷和其他阴离子的浓度；
• 土壤酸碱度；
• 土壤氧化还原电位。

当这种平衡发生变化时，磷会浸出，使得先前吸附的 P 释放到土壤溶液中，或者不再吸附额外的 P。 许多耕种土壤接受的肥料或肥料磷的量经常超过作物需求，而且通常持续数十年。 添加到此类土壤中的磷会流失，原因很简单，因为大部分潜在的吸附位点都被过去输入的磷所占据，即所谓的“遗留磷”。 P 的浸出也可能是由土壤中化学条件的变化引起的。 由于长时间的水饱和导致土壤氧化还原电位降低可能导致作为重要磷吸附位点的三价铁矿物的还原溶解。 吸附到这些矿物质上的磷也因此释放到土壤溶液中，并可能被浸出。