土壤中主要的农药残留及其迁移方式
004.3土壤环境化学-土壤污染(农药)
○阳离子型农药，易溶于水并完全离子化，很快吸附于粘土矿物 ○弱碱性农药，可以接受质子带正电荷，吸附于粘土矿物或有机 质表面 ○酸性农药在水溶液中解离成有机阴离子，不易被胶体吸附，是 靠范德华力和其他物理作用
氧化
氧化产物 多氯联苯
2.林丹
DDT和林丹迁移转化、归趋主要途径与特点比较
迁移转化、归趋途径
特点
1.在土壤中移动不明显，易被 吸附
1.不溶于水，高亲脂性，易通过
D D T
食物链放大，积累性强
2.通过根系渗入植物体 3.在土壤中按还原、氧化和脱 氯化氢等机理被微生物降解
2.挥发性小，持久性高 3.在缺氧和高温时降解速度快
①吸附催化水解：
有机磷农药在土壤中降解的主动途径，较无土壤降解快 硫代磷酸酯类农药地亚农，pH=6时，有土体系每天水解 11%，无土则为2%
马拉硫磷，pH=7土壤体系，水解半衰期为6~8h； pH=9的无土体系半衰期为20天
②光解
辛硫磷在紫外253.7nm照射30h下光解
一硫代特普毒性较高，照射80h后逐渐光解消失
非生物降解 降解
光化学降解
(Photochemical Degradation)
土壤微生物对农药的降解
土壤环境化学土壤中农药的迁移和转化
敌百虫 甲胺磷
有机磷农药的理化性质
除敌百虫 乐果少数品种为白色晶体外;其余有机磷农 药的工业品均为棕色油状； 有机磷农药有特殊的蒜臭味;挥发性大;对光 热不稳定; 并具有如下性质：
很难占据表面吸附点位; 因此;水分子对非离子型有机 物的在矿物质表面上的吸附有抑制作用;
实验例证
在干土壤;强烈吸附作用使 林丹和狄氏剂吸附在土壤中; 蒸汽浓度减小显著；
湿润土壤中;水分子的竞争 作用;使土壤中农药的吸附 量减少;蒸汽浓度增加;
实验例证
随土壤水分相对含量的 增加;吸附分配作用减 弱；
③ 氧化性：
有机磷农药中;硫代磷酸酯农药在溴作用下或在紫外 线照射下;分子中S易被O取代;生成毒性较大的磷酸酯;
1有机磷农药的非生物降解
吸附催化水解
土壤系统的水解反应受黏土的催化作用;通常比在水 体中进行的快;有机磷农药的吸附催化反应是其在土 壤中的主要降解途径;
例如硫代磷酸脂类在PH=6时的水解反应;每天可完成 水解11%;
第三节 土壤中农药的迁移和转化
农药使用简介 20世纪30年代前后;发现2;4D具有清除杂草的能力;DDT 具有杀虫的功效;从此开始了农药使用的时代; 目前;世界范围年产农药约200多万吨;种类数达1500种 之多常用品种约50种; 上世纪40年代以来;累计有数千万 吨农药散落进入环境;大部分进入土壤; 广义地说;农药包括杀虫剂 杀菌剂 除草剂以及其他如杀 螨剂 杀鼠剂 引诱剂 植物生长调节剂和配制农药的助剂等;
土壤中农药的迁移和转化
图4－10说明，干土 壤中吸附的强弱还与 吸附质（农药）的极 性有关，极性大的吸 附量就大；而且分配 作用也同时发生。因 此，非离子型有机物 在干土壤中表现为强 吸附（被土壤矿物质） 和高分配（被土壤有 机质）的特征，且表 面吸附作用比分配作 用大得多。
三、农药在土壤中的迁移转化
1．非生物降解 水解反应
图4-8 说明，在干土壤中，由于土壤表面的强烈吸 附作用，使林丹和狄氏剂大量吸附在土壤中；湿润 土壤中，由于水分子的竞争作用，土壤中农药的吸 附量减少，蒸汽浓度增加。
图4－9说明，随 土壤水分相对含量 的增加，吸附（分 配）作用减弱，当 相对湿度在50％ 时，水分子强烈竞 争土壤表面矿物质 上的吸附位，使吸 附量降低，分配作 用占主导地位，吸 附等温线为线性
c c c S D 2 V0 t x t x
2
D— 扩散系数， V0— 平均孔隙水速度，
C— 土壤溶液中农药的浓度，β— 土 壤容量， S— 吸着于土壤的农药浓度。
二.非离子型农药与土壤有机质的作用
1．非离子型农药在土壤-水体系中的分配作用 吸附作用（adsorption ） 过程：有机物的离子或基团从自由水向土壤 矿物的亚表面层扩散；离子或基团以表面反 应或进入双电层的扩散层的方式为土壤矿物 质吸附。
物理吸附
分子间范德华力
不需活化能
吸附平衡 瞬间达到
农药残留在土壤和水中的迁移和转化机制
农药残留在土壤和水中的迁移和转化机制
近年来，农业生产的规模不断扩大，为了保证农作物的产量和品质，农民们采用了越来越多的农药。然而，在农作物生长过程中，部分农药残留在土壤和水中，对环境和人类健康造成了潜在的威胁。
农药在土壤中的迁移和转化机制
土壤是化学反应的活性媒介，农药残留进入土壤后可能被转化、吸附、降解等过程影响迁移和归宿。其中最主要的影响因素是土壤理化性质、农药性质和环境条件。以下分别就这几个因素进行了一定的阐述。
土壤理化性质
土壤的理化性质包括土壤类型、pH值、电导率、有机质含量等。这些性质影响着土壤中的微生物、土壤酶和微量元素状况，从而决定了农药在土壤中的迁移和降解。
土壤类型对农药的吸附和降解有很大的影响。一般而言，粘土质土壤比砂土含有更多的负电性离子交换活性位点，因此具有更高的吸附能力。而对水分和空气的流动较为通畅的沙质土壤则往往会减少农药的吸附。因此，在粘土质土壤中，农药的残留寿命相对较长，而在沙质土壤中，农药的迁移速度相对较快。
pH值对土壤中的微生物有着极大的影响。在不同的pH条件下，土壤中的微生物酶的活性会有所不同，因此影响了土壤中农药的迁移和降解。一个例子是，氧化状态较低的土壤标准pH在6.2左右，而氧化状态较高（氧化性更强）的土壤则会具有较高的pH值。对于许多有机磷类农药，它们在较高pH值条件下会降解得比较快，而吸附也相对较少。
有机质含量对土壤中的降解过程也具有明显的影响。在富含有机质的土壤中，
由于微生物活性较高，农药的降解速度也会加快。此外，富含有机质的土壤中有机碳含量较高，而这种有机碳对于一些酯类农药的稳定性有着一定影响。
土壤中主要污染物及其迁移转化
分类2 ①化学污染物：如汞、镉、铅、砷等重金属，过量的氮、
磷植物营养元素以及氧化物和硫化物、各种化学农药、 石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。 ②物理污染物：指来自工厂、矿山的固体废弃物。 ③生物污染物：指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设 施（包括医院）排出的废水、废物等。 ④放射性污染物：主要存在于核原料开采和大气层核爆 炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为 主。
近年来，集成电路板、电子产品、净洗金属零件、交通污染等 使挥发性有机物成为土壤污染的新动向
我国土壤污染状况
农药、重金属污染达到上千万公顷 其中，矿区污染面积200万hm2，石油 污染500 万hm2 ，固废堆放5万hm2
特征：多源、复合、量大、持久毒害 的现代污染特征，常量污染物向微量 持久性有毒污染物。
（2）化学、物理迁移和转 化
A 土壤胶体的吸附 B 配位作用 C 沉淀-溶解作用 D 氧化-还原作用
土壤胶体
包括无机胶体、有机胶体和有机-无机复合胶体 无机胶体：无机胶体在数量上远比有机胶体要多，主要是
土壤粘粒，它包括Fe、Al、Si等含水氧化物类粘土矿物以 及层状硅酸盐类粘土矿物。
粘土矿物（clay minerals），它们是一些含铝、镁等为主的含水硅酸盐矿物。 除海泡石、坡缕石具链层状结构外，其余均具层状结构。颗粒极细，一般小于 0.01毫米。加水后具有不同程度的可塑性。（含水的铝硅酸盐）
土壤中农药的迁移转化规律及其影响农药在土壤中残留_降解的环境因素
收稿日期:2009-12-04
作者简介:代凤玲(1971-),女,工程师,从事环境监测工作
土壤中农药的迁移转化规律及其影响农药在土壤中残留、降解的环境因素
代凤玲 闫慧琴
(内蒙古鄂尔多斯市环境监测站,东胜 017000)
摘要:
农药在土壤中的残留是对农业环境造成污染的一大根源。本文介绍了农药在土壤中降解转化的主
要途径及机理,包括微生物降解、水解和光解,分析了土壤中不同环境因素(有机质、湿度、温度、p H 值、根系分泌物和粒径等)对农药降解和转化过程的影响,展望了今后的研究方向,旨在为进一步治理和修复土壤的农药污染提供依据。
关键词:
农药;土壤环境;迁移转化生物降解;农药残留;影响因素
中图分类号:X 592文献标识码:A 文章编号:1007-0370(2009)06-0181-04
ENV I RONMENTAL FACTOR THAT THE M I GRAT I ON OF
PESTICI DE TRANSFORM S THE LA W AND I NFLUENCES PESTICI DE TO REMA I N I N THE S O IL ,DDEGRADE I N THE S O IL
DA I Feng li n g YAN H u i q i n
(E r dos city E nvironm entalM onitoring S tation of Inner M ongolia,D ong Sheng 017000)
Abstr ac:t T he pesti c i de resi dues i n the so il are causi ng a g reat o ri g in o f po lluti on to the ag ricu lt u ra l env i ron m ent ,.T his tex t has i n -troduced pestic i de and deg raded m a i n route and m echanis m transfor m ed i n t he so i,l inc l udi ng the little b i odeg radati on ,hydro lysis and pho to -d i ssoc i ation ,have ana lyzed d ifferen t env iron m enta l fac t o rs i n t he so il(O rganic m atter ,hu m i d it y ,temperature ,p H,roo ts secretion and a f oo t -path ,etc).D eg rade and transform t he influence o f t he course on pesti c i de ,has l ooked forward t o t he research d irection i n t he fut u re ,a i m at o ffer i ng basis for f urther contro lli ng and repair i ng the po ll ution by pesti c i des o f the so i.l
土壤中农药的残留
实验二十一土壤中农药的残留
农药是人工合成的分子量较大的有机化合物，如有机氯、有机磷、有机汞、有机砷，主要有杀虫剂、杀菌剂及除草剂等类型。大量而持续地使用农药可使其在土壤中不断累积，当达到一定程度时便会影响作物的产量和质量，从而成为土壤中的污染物质。农药可通过各种途径如挥发、扩散、移动等转入大气、水体和生物体中，造成其他环境要素的污染，通过食物链对人体产生危害。由于吸附作用使一部分农药残留在土壤中，其残留量主要与其理化性质、药剂用量、植被以及土壤类型、结构、酸碱度、含水量、金属离子及有机质含量、微生物种类、数量等有关。农药的残留对其迁移、降解、生物生态效应产生很大的影响。
从环境保护的角度看，各种化学农药的残留期愈短愈好，以免造成环境污染，进而通过食物链危害人体健康。但从植物保护角度，如果残留期太短，就难以达到理想的杀虫、治病、灭草的效果。因此，对于农药残留期的评价，要从防止污染和提高药效两方面考虑。对农药的残留性进行评价，便于我们了解农药的环境化学行为和生物生态效应，为合成高效新农药提供理论依据。
一、实验目的
1.掌握农药残留性的测定原理及方法。
2.理解农药残留性评价的环境化学意义。
二、实验原理
用极性有机溶剂分三次萃取土壤中有机磷农药，用带火焰光度检测器(FPD) 的气相色谱法测定有机磷农药含量。火焰光度检测器对含硫、磷的物质有较高的选择性，当含硫、磷的化合物进入燃烧的火焰中时，将发出一定波长的光，用适当的滤光片，滤去其它波长的光，然后由光电倍增管将光转变为电信号，放大后记录之。当所用仪器不同时，方法的检出范围不同。通常的最小检出浓度为：乐果，0.02 pg/mL；甲基对硫磷，0.0l pg/mL；马拉硫磷，0.02 pg/mL；乙基对硫磷，
分离和纯化土壤中的农药残留物
分离和纯化土壤中的农药残留物农药在现代农业中起着重要的作用，可以有效地控制病虫害，提高
农作物的产量和质量。然而，农药残留物的存在对环境和人体健康造
成潜在威胁。因此，对土壤中的农药残留物进行分离和纯化是非常必
要的。
一、分离土壤中的农药残留物
分离农药残留物是指将混合物中的农药分离出来，使其与其他成分
分开。目前常用的分离方法包括萃取、净化、浸提、分离、浓缩等。
1. 萃取方法
萃取法是将农药从土壤中提取出来的常用方法。可以使用有机溶剂（如苯、甲醇）或超临界流体（如二氧化碳）进行农药的提取。这个
过程需要考虑溶剂的选择、溶剂用量和萃取时间等因素。
2. 净化方法
净化方法是将已提取的农药溶液中的杂质去除，使农药溶液更纯净。常见的净化方法包括吸附剂、离子交换、膜分离等。吸附剂可用于去
除颜色和异味，离子交换则可去除离子杂质，膜分离可用于分离农药
与其他组分。
3. 浸提方法
浸提法是将土壤样品浸泡在溶剂中，使农药从土壤中溶解出来。浸
提溶液经过适当处理后，即可得到农药溶液。浸提条件包括浸提剂种类、浸提时间、溶剂浓度等。
4. 分离方法
分离方法是指将农药与土壤中的其他组分分开。可采用离心、过滤
或蒸发等物理方法进行分离。离心可以将溶液中的杂质颗粒沉淀下来，过滤则可以将液体与固体分离开来，蒸发则是通过蒸发溶剂使农药残
留物得到浓缩。
5. 浓缩方法
浓缩是将分离得到的农药溶液浓缩，以便进行后续的分析和检测。
目前常用的浓缩方法包括旋转蒸发、减压浓缩和氮吹等。这些方法能
够迅速将水分从农药溶液中去除，从而得到更加浓缩的农药样品。
二、纯化土壤中的农药残留物
农药残留在环境中的行为过程、危害及治理措施
农药残留在环境中的行为过程、危害及
治理措施
内蒙古自治区巴彦淖尔市015000
摘要：农药是现代化农业的重要组成部分，而农药的使用却是一把双刃剑，科学安全使用农药，对防病治虫、促进农业稳产高产具有重要的作用，但是由于不科学使用农药与施药技术落后等原因，会导致农药残留在植物与环境中，造成危害。菜农在种植水果蔬菜时，缺乏科学管理理念，滥用农药，导致农药在果蔬产品中残留量超标，如果消费者未充分洗净，可能会对人体健康造成危害影响。有机磷农药是较为常用农药中的一种。本文分析了在环境中的残留行为与危害，提出了应对措施建议。
关键词：农药；环境；残留；蔬菜
在我国农业生产有着十分重要的作用，是我国国民经济的基础。随着人口的不断增加，人们对农产品的需求不断增长，农业经济的重要地位日益显现。在农业生产中，为了保证农作物增产、农民增收，不可避免地要使用农药。有机磷农药作为一类高效、广谱的杀虫剂正被广泛地用于农业防害以及家庭、仓储等的杀虫，但大量使用后产生的环境危害也日益严重。农药的急性中毒，特别是果蔬食品污染后引发的群体中毒事件屡有发生。因此对有机磷农药进行危害分析很有必要。
一、农药
农药是指在农业生产中用于预防农作物病虫害、消除杂草、促进或控制植物生长的各种药剂的统称。农药是农业上用以防治病、虫、草害的有毒化学物质。由于具有高效、速效、方便、适应性广、经济效益显著等特点而被广泛应用于农业生产中，但是由于长期大量地使用农药，在得到显著效益的同时，也产生了广泛的副作用。
农药残留指使用农药后残留于生物体、农副产品和环境中的微量农药及其有
第四章 第三节 土壤中农药的迁移转化
气扩散随水分含量的变化 非气扩散随水分含量的变化
影响农药在土壤中扩散的因素
吸附的影响 吸附作用会减弱农药的扩散能力，既吸附与扩散呈负相关
关系。 土壤的紧实度的影响
土壤的紧实度大，其孔隙度就小，扩散能力减弱。 土壤温度的影响
土壤温度增高，扩散系数增大，扩散能力增强。
气流速度的影响 气流速度增大，可使农药蒸汽更快的离开土壤表面，增大
（二）质体流动
影响质体流动迁移的因素
胶体吸附作用的影响 被强烈吸附的化学农药其质体流动迁移能力越小。
农药的性质 如溶解度大的化学农药其质体流动迁移能力强。
第三节 土壤中农药的迁移转化
二、非离子型农药与土壤有机质的作用 ----土壤有机质对非离子型农药的吸附作用
作用力
吸附作用
分配作用
范德华力或化学键 分子力--溶解作用
（一）非离子型农药在土壤 —水体系中的分配作用
第三节 土壤中农药的迁移转化
三、农药在土壤中的转化
1、化学降解----水解反应（吸附催化水解）
吸附催化水解（成为有机磷农药在土壤中的主要 降解途径）:土壤系统中某些水解反应受黏土的催化作 用，可能比相应的水体中要快。
1、化学降解----水解反应（吸附催化水解）
三、农药在土壤中的转化
3、生物降解(土壤微生物对农药的降解) 土壤中的微生物能够通过各种生物化学作用参与分解
化学农药在土壤中的迁移与转化
化学农药在土壤中的迁移与转化
/chinapengkun
前言
直接向土壤或植物表面喷撒农药，是使用农药最
常见的一种方式，也是造成土壤污染的重要原因。研究表明，一般农田土壤均受不到不同程度的污染。化学农药在使用过程中，只有一部分附着于植物体上。对不同作物，采用不同的施用方式喷撒农药，除被植物体吸收外，大约有20％一50％左右进入土壤
直接进入土壤的农药，大部分可被吸附，残留于
土壤中的农药，由于生物的作用，经历着转化和降解过程，形成具有不同稳定性的中间产物，或最终成为
无机物。
1 土壤对化学农药的吸附作用
土壤吸附化学农药的机理有以下两种途径：
1．1 物理吸附
土壤胶体扩散层的阳离子通过”水桥“吸附极性
农药分子。
1．2 物理化学吸附
是土壤对农药的主要吸附作用。土壤胶体的物理
化学吸附能力大小顺序为：有机胶体>蛭石>蒙胶石>
伊利石>绿泥石>高岭石。
由于农药种类极多，性质各不相同，对土壤吸附
有很大影响。一般农药的分子越大，越易被土壤吸附。
农药在水中的溶解度强弱也对吸附有影响，如DDT 在水中溶解度很小，在土壤中吸附力则很强；而一些有机磷农药，在水中的溶解度很大，吸附能力则很弱。
大量资料表明，非常易挥发的农药，及不易挥发
的农药(有机氯)，都可以从土壤、水及植物表面大量蒸发。对于低水溶性和特久性的化学农药来说，蒸发是它们进入大气的重要途径。通过蒸发作用而迁移的农药量比径流迁移和作物吸收等方面都要大。
化学农药在土壤中的蒸发决定于农药本身的溶
解度、蒸汽压和接近地表空气层的扩散速度以及土壤温度、湿度和质地。如砂土，由于吸附能力小于壤土，故农药的蒸发损失较壤土为大，土温增高，也能促进
第15章土壤中的重要污染物及其迁移转化
15.2.1 土壤中的PAHs
13
1、土壤对非离子型农药疏水作用吸附的特点
吸附等温线呈线性 不存在竞争吸附 反应热小 吸附量与农药在水中的溶解度成反比
14
2、土壤对非离子型农药疏水作用吸附的影响因素
土壤有机质含量
土壤湿度（对农药蒸气吸附的影响）
湿度影响疏水吸附是由于土壤中的水分可与土壤中 无机微粒发生作用。由于粘土微粒也可吸附有机物， 因此当土壤水分为零（干燥土壤）时，有机物在土 壤上的吸附既包括在土壤有机质上的疏水分配吸附， 也包括在无机粒子上的真正吸附，此时吸附量最大。 当土壤水分增加时，极性水分子更容易与无机矿物 微粒表面结合，占据了部分吸附位，削弱了无机粒 子对有机物的吸附。因此，随着土壤水分增加，有 机物在土壤上的吸附逐渐以分配吸附为主，总吸附 量随之减少。如果土壤水分足够多，无机粒子表面 完全被水分子占据，则吸附完全为疏水分配作用。
农药在土壤中的扩散是指农药分子自发地由浓度较高的 地方向浓度较低的地方迁移的过程。 扩散包括两种形式，即气态扩散和非气态扩散。非气态 扩散可以发生在溶液中、汽-液或液-固界面。 农药在土壤中的扩散能力主要取决于农药本身的物理化 学性质及土壤的环境条件：
土壤有机污染物迁移与转化机理及环境监测与控制
土壤有机污染物迁移与转化机理及环境
监测与控制
摘要：本论文主要研究土壤有机污染物迁移与转化机理，并探讨相关的环境
监测与控制方法。通过对有机污染物在土壤中的迁移与转化过程的分析，可以更
好地了解其行为规律，为环境保护和土壤污染治理提供科学依据。
关键词：土壤有机污染物、迁移、转化、环境监测、环境控制
引言：
土壤有机污染物是当今环境问题的关键之一，其来源包括工业排放、农药使用、废弃物处理等。这些有机污染物的迁移与转化过程对土壤环境和生态系统的
影响至关重要。因此，深入研究土壤有机污染物的迁移与转化机理，并探索相关
的环境监测与控制方法，对于保护土壤环境和人类健康具有重要意义。
1土壤有机污染物的基本特征
1.1 有机污染物的定义和分类：
有机污染物是指由碳元素构成的化合物，它们通常来自于工业生产、农业活动、人类废弃物排放和自然界的有机物源。有机污染物可以分为以下几类：挥发
性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）：这类化合物在室温下易
挥发，并且具有较高的蒸气压力。它们的特点是易于迁移和扩散，造成大气和土
壤的污染。常见的挥发性有机化合物包括苯、甲苯、二甲苯、氯仿等。氯代有机
化合物（Chlorinated Organic Compounds）：这类化合物在结构中含有氯原子。它们广泛应用于工业生产、农药制造和废物处理等领域，例如六六六、滴滴涕、
多氯联苯等。氯化有机化合物具有很强的持久性和毒性，对生态环境和人类健康
造成潜在威胁。石油类污染物（Petroleum Hydrocarbons）：这类污染物主要由
土壤中农药的残留
实验二十一土壤中农药的残留
农药是人工合成的分子量较大的有机化合物，如有机氯、有机磷、有机汞、有机砷，主要有杀虫剂、杀菌剂及除草剂等类型。大量而持续地使用农药可使其在土壤中不断累积，当达到一定程度时便会影响作物的产量和质量，从而成为土壤中的污染物质。农药可通过各种途径如挥发、扩散、移动等转入大气、水体和生物体中，造成其他环境要素的污染，通过食物链对人体产生危害。由于吸附作用使一部分农药残留在土壤中，其残留量主要与其理化性质、药剂用量、植被以及土壤类型、结构、酸碱度、含水量、金属离子及有机质含量、微生物种类、数量等有关。农药的残留对其迁移、降解、生物生态效应产生很大的影响。
从环境保护的角度看，各种化学农药的残留期愈短愈好，以免造成环境污染，进而通过食物链危害人体健康。但从植物保护角度，如果残留期太短，就难以达到理想的杀虫、治病、灭草的效果。因此，对于农药残留期的评价，要从防止污染和提高药效两方面考虑。对农药的残留性进行评价，便于我们了解农药的环境化学行为和生物生态效应，为合成高效新农药提供理论依据。
一、实验目的
1.掌握农药残留性的测定原理及方法。
2.理解农药残留性评价的环境化学意义。
二、实验原理
用极性有机溶剂分三次萃取土壤中有机磷农药，用带火焰光度检测器(FPD)的气相色谱法测定有机磷农药含量。火焰光度检测器对含硫、磷的物质有较高的选择性，当含硫、磷的化合物进入燃烧的火焰中时，将发出一定波长的光，用适当的滤光片，滤去其它波长的光，然后由光电倍增管将光转变为电信号，放大后记录之。当所用仪器不同时，方法的检出范围不同。通常的最小检出浓度为：乐果，0.02 µg/mL；甲基对硫磷，0.0l µg/mL；马拉硫磷，0.02 µg/mL；乙基对硫磷，0.01 µg/mL。
农药在土壤中的迁移转化方式
农药在土壤中的迁移转化方式
农药在土壤中的迁移转化方式受到吸附、分解、溶解和解吸以及
土壤性质等多种因素的影响，从而决定其在土壤中的迁移和残留情况。农药在土壤中的迁移转化方式主要有以下几种：
1. 吸附：农药分子可以与土壤颗粒表面的吸附剂进行物理或化学
吸附，使其附着在土壤颗粒上，并阻止其迁移。这是农药在土壤中最
主要的迁移阻力机制。
2. 分解：土壤中的微生物、酶和化学反应等可以分解农药分子，
将其转化为较简单、较稳定的化合物，从而减少其毒性和迁移能力。
这种分解作用可以是光化学分解、微生物降解、化学降解等。
3. 溶解和解吸：一部分吸附在土壤颗粒上的农药分子可以被水分
解吸，从而发生溶解和解吸作用。这使得农药分子能够被土壤孔隙水
带动，发生迁移。
4. 不良土壤性质：农药的迁移转化还受到土壤类型、颗粒大小、
有机质含量、pH值等土壤特性的影响。例如，粘土质土壤具有较高的
吸附能力，可以较好地阻止农药的迁移。而砂质土壤则容易发生滤过
和渗透，导致农药的迁移和扩散。
第三节 土壤中农药的迁移和转化
第三节 土壤中农药的迁移和转化
农药的作用：防治虫害，提高农作物产量；环卫家居，除蚊灭鼠。
农药的危害：残留问题：DDT 残留4-30年；毒性大；危害天敌及益虫。
一、 土壤中农药的迁移
迁移过程： 扩散
质体流动
1、扩散 气态
非气态 溶液中
气－液
气－固
气态发生（挥发）
农药在田间中的损失主要途径是挥发，如：颗粒状的农药撒到干土表面上，几小时内几乎无损失；而将其喷雾时，雾滴复干的10分钟内，损失达20%。 非气态发生
指土壤中气-液、气-固界面上发生的扩散作用。由于土壤系统复杂，扩散物质在土壤表面可能存在吸附和解吸平衡，土壤性质不同，有机物性质不同都影响扩散作用。
Shearer 等根据农药在土壤中的扩散特性提出了农药的扩散方程式
22x c D t c v s ∂∂=∂∂
影响农药扩散的主要因素：
农药（物理化学性质、浓度、扩散速率）土壤（含水量、吸附性）
环境（温度、气流速度）等
土壤水分含量的影响：
P．289图4-5：
含单分子层水时不再挥发。在水分含量减少的范围，挥发与含水量有关。（土壤含水量与土壤水吸力呈负相关，随含水量升高，土壤水吸力降低。）
土壤吸附的影响
吸附作用是农药与土壤固相之间相互作用的主要过程，直接影响其他过程的发生。如土壤对除草剂2,4－D的化学吸附，使其有效扩散系数降低。
土壤的紧实度
是影响土壤孔隙率和界面性质的参数，紧实度高，土壤的充气孔隙率降低，扩散系数也降低。
温度
温度升高，有机物的蒸汽密度升高，总的效应是扩散系数增大，如林丹的扩散系数随温度的升高而呈指数增大。
气流速度：一般增加气流促进土壤水分含量降低，使挥发速度加快。
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土
壤
中
主
要
的
农
药
残
留
及
其
迁
移
方
式
系别：XXXXXXXX
专业：XXXX
班级：XXXXXXX
学号：XXXXXXXXX
姓名：XXX
土壤中主要的农药残留及其迁移方式
土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一。研究发现，农药在土壤中的残留是导致农药对环境造成污染和生物危害的根源。土壤已经成为农药的重要“储存库”和“集散地”之一，当土壤中农药残留积累到一定程度，便会对土壤生物造成不同程度的毒害。土壤中的残留农药还可通过挥发、扩散、质流产生转移，污染植物、大气、地表水体和地下水，并可通过生物富集和食物链使农药的残留浓度在生物体内富集，最终危及人体健康。同时也有一部分农药被土壤中的有机颗粒物等吸附，其可提取性和生物有效性降低，暂时退出循环过程，即发生老化现象。
一：土壤中主要的农药残留
以持久性有机污染物(POPs)等为主要特征的土壤、大气和水体污染是当前人类面临的最为突出的生态与环境问题之一，不仅危害土壤和水体生态系统的结构和功能，而且对农林牧副渔业的生产安全、区域生态安全、人类的生存与健康及经济和社会的可持续发展构成巨大威胁。POPs是一组具有毒性、持久性、易于在生物体内富集、能进行长距离迁移和沉积、对源头附近或远方环境与人体产生损害的有机化合物。在该组有机化合物中OCPs尤其能够通过农产品、水体以及食物链放大效应进入人体而积累在人体内肝、肾、心脏等脂肪较多的组织，严重威胁着人类的健康与生存，因此，土壤OCPs残留、迁移和生态风险评价成为当前土壤学、生态学和环境科学的重要研究内容。
作为土壤、大气和水体中POPs的重要来源，OCPs包括氯苯类和氯化脂环类两大类有机化合物。OCPs的危害主要来源于它的1、持久性和难降解性 2、生物蓄积性 3、半挥发性 4、高毒特性。
二：有机氯农药的残留特征
有机氯农药是人类历史上最早出现的有机合成农药，其最为典型的产品就是滴滴涕和六六六，他们是以苯为原料生产的氯代苯及其衍生物。有机氯农药在土壤中的残留主要靠土壤对有机污染物的吸着。吸着包括了吸附和吸收两个过程。吸附作用是有机污染物与土壤固相之间相互作用的主要过程，直接或间接影响着其他过程。农药在土壤中吸附作用通常用吸附等温线表示，常用的有Freundlich、Langmuir 和BET公式，通过拟合Freundlich吸附公式可求得农药在土壤吸附系数(Ka)。
logCs 2log Ka+n／logCe
式中：Cs为农药吸附在土壤中的数量(Ixg．g-1)，Ce为达到吸附平衡后溶液中农药的浓度(腭．mld)，1／n为关系曲线的斜率。
三：有机氯农药在土壤中的迁移方式
进入土壤的有机氯农药，将发生被土壤胶粒及有机质吸附、随水分向四周移动(地表径流)或向深层土壤移动(淋溶)、向大气中挥发扩散、被植物吸收、被土壤和土壤微生物降解等一系列物理化学过程。
(1)挥发扩散
有机污染物在土壤中的挥发作用是指该物质以分子扩散形式从土壤中逸入大气的现象。挥发作用的大小与有机物的性质及环境条
件有关。农药的挥发性作用可产生于农药的生产、贮运、使用等各个阶段中，各种农药通过挥发作用损失的数量约占农药使用时的百分之几到百分之五十以上不等。
(2)移动
有机污染物在土壤中移动性是指土壤中有机物随水分运动的可迁移程度。根据水份运动方向可分为沿土壤垂直剖面向下的运动(淋溶)和沿土壤水平方向的运动(径流)两种形式。径流可以使得农药等有机污染物从农田土壤转移至沟、塘、河流等地表水体中，淋溶则可使之进入地下水。有机污染物在土壤中的移动性是一种综合性特性，所有影响到有机物吸附性能、水解性能、土壤降解性能、光解性能等因素都会或大或小地影响到它在土壤中的移动性。
(3)转化
有机污染物在土壤中的转化行为包括非生物降解和生物降解两大类。其中，非生物降解主要指化学水解和光解，而生物降解是指通过生物的作用将有机污染物转化为其他物质的过程。这里的生物类型包括各种微生物、高等植物和动物，其中微生物降解是最重要的，这是因为：①微生物具有氧化还原作用、脱羧作用、脱氨作用、水解作用、脱水作用等各种化学作用能力，对能量的利用要比高等生物体更加有效；②微生物具有高速度的繁殖和遗传变异性，使它的酶体系能够以最快的速度适应外界环境的变化；③虽然微生物、高等植物和动物能够代谢和降解许多有机污染物，尤其是人工合成的有机化合物，但对一些人工合成的有机污染物，微生物却比高等植物和动物具
有将大多数有机化合物降解为无机物质(C02、H20和矿物质)的潜力，或者说，微生物是有机化合物生物降解中的第一因素。有机污染物进入土壤后，随时间的推移将会产生“老化”现象，使其与土壤组分的结合更为牢固，从而降低了生物可利用性，使其矿化率明显减少
四：有机氯农药在土壤中的降解与修复
土壤中污染物的残留是吸附、降解和迁移等各种理化作用和生物作用的综合结果，其中降解是制约其残留量的关键过程。生物降解是许多OCPs在土壤中自然降解的重要过程。但土壤有机质、土壤温度、土壤含水量、土壤pH值等都能影响微生物对有机氯农药的利用，有机氯农药浓度较高时会对土壤微生物的代谢活动和酶活性产生影响。土壤表面的光解作用是OCPs农药另一个重要降解途径，如DDT在290"--310nm紫外光的照射下脱卤素作用可转化为DDE和DDD，DDE 还可以进一步光解。
植物修复技术被认为足一种可行的修复有机污染土壤的环境友好型技术，是利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、转化、降解作用机制来清除环境中污染物质的一项新的污染环境治理技术。