土壤中农药的迁移转化
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2、分配作用（partition） 有机化合物在自然环境中的主要化学机理之 一，指水-土壤（沉积物）中，
土壤有机质对有机化合物的溶解，或称吸附 （sorption, uptake），用分配系数Kd 来描述。
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18
3、非离子型农药的分配作用与溶解度的关系
19
4、土壤湿度对分配过程的影响
干燥土壤中，农药大量吸附在土壤中 土壤潮湿时，农药的吸附量减少，蒸气 浓度增加
20
残留性和危害性
农药污染土壤的程度可用残留性表示。 土壤中农药进人各类生物体内的途径： 土壤→陆生植物→食草动物； 土壤→土壤中无脊椎动物→脊惟动物→食肉动物 土壤→水中浮游生物→鱼和水生生物→食鱼动物
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三、典型农药在土壤中的迁移转化 1、有机氯农药(含有一个或几个苯环的氯的衍生物)
特点：化学性质稳定，残留期长，易溶于脂肪，并在其中积 累。 主要有机氯农药有：DDT和林丹。 （1）DDT DDT挥发性小，不溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪。 DDT易被土壤胶体吸附，故其在土壤中移动不明显，但 DDT可通过植物根际渗入植物体内（叶片中积累）。 DDT是持久性农药，主要靠微生物的作用降解，如还原、 氧化、脱氯化氢；另一个降解途径是光解。
22
（2）林丹
林丹挥发性强，在水、土壤和其他环境对象中积累较 少。 林丹易溶于水，可从土壤和空气中进入水体，亦可随 水蒸发又进入大气。 林丹还能在土壤生物体内积累。 与DDT相比，林丹具有较低的积累性和持久性。
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2、有机磷农药 有机磷农药是为取代有机氯农药而发展起来的。有机磷 农药比有机氯农药容易降解，但有机磷农药毒性较大。有机 磷农药多为液体，一般都难溶于水，而易溶于有机溶剂中。
常见的农药，属高毒的有：DDT、谷硫磷、马拉 硫磷、甲氧DDT等
6
一、土壤中农药的迁移
农药在土壤中保留时间较长。它在土壤中的行 为主要受降解、迁移和吸附等作用的影响。 降解作用是农药消失的主要途径，是土壤净化功能 的重要表现。 农药的挥发、径流、淋溶以及作物的吸收等，也可 使农药从土壤转移到其他环境要素中去。 吸附作用使一部分农药滞留在土壤中，并对农药的 迁移和降解过程产生很大的影响。
马拉硫磷 绿色木霉，假单胞菌 代谢产物为羧酸衍生物
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3
4
名称 艾氏剂 氯丹 DDT DDD 异狭氏剂 敌敌畏 乐果
LD50(mg/kg 大鼠) 67 295 285 3400 25 68 245
名称 七氯 林丹 甲氧DDT 毒杀芬
LD50(mg/kg ) 130 125 600 100—200 17 141 560
名称 双硫磷 丙烯醛 毒死蜱 马拉硫磷 速灭磷 敌百虫 对硫磷
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影响农药挥发的主要因素 （1）、土壤水分的影响
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（1）、土壤水分的影响
干燥土壤中无扩散
含水4% 总扩散系数和气态扩散系数 最大
含水4-20%，气态扩散系数>50%
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（2）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。
农药的分子结构、电荷特性和水溶能力是影响吸附的 主要因素。 对于土壤性质，影响吸附的主要因素是粘土矿物和有 机质的含量、组成特征以及铝、硅氧化物和它们水合 物的含量。 介质条件和土壤溶液的pH值是影响吸附的最重要因 素。 土壤吸附农药的机理，简略如下四种： 异性电荷相吸、非专一的物理性键合、 氢键力、 配位键
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影响农药在土壤中质体流动的因素：
（1）农药与土壤之间的吸附
（2）土壤有机质的含量
（3）土壤黏土矿物的含量 （4）农药的种类
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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 ）
物理吸附 分子间范德华力 不需活化能 吸附平衡 瞬间达到 化学吸附 化学键相互作用力 离子键、共价键、配位键等） 需活化能 化学反应速度 慢于物理吸附
LD50(mg/kg ) 2000 46 150 2500 7 450 4
甲基对硫 磷
百草枯 西维因
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农药对水生生物的毒性
（1）高毒性农药：半致死浓度LC50<0.5mg/L
（2）中等毒性农药：
（3）毒性农药： （4）基本无毒农药：
LC50=0.5—5mg/L
LC50=5—50mg/L LC50>50mg/L
第三节 土壤中农药的迁移转化
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土壤的农药污染是由施用杀虫剂、杀菌剂及除 草剂等引起的。农药大多是人工合成的分子量较大 的有机化合物(有机氯、有机磷、有机汞、有机砷 等 )。 目前全世界有机农药约1000余种，常用的约 200种，其中杀虫剂100种、杀菌和除草剂各50余 种。到1988年止，我国已批准登记的农药产品和 正在试验的农药新产品，共有248种、435个产品。
12
影响农药挥发的主要因素
（3）土壤紧实度 （4）温度 （5）气流速度 （6）农药种类
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2.质体流动
物质的质体流动是由水或者土壤微粒或者两者共同作 用引起的物质流动。 土壤中的物质如农药，既能溶于水中，也能悬浮于 水中，或者以气态存在，或者吸附于土壤固体物质上， 或存在于土壤有机质中，而使他们能随水和土壤微粒一 起发生质体流动
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一、土壤中农药的迁移
主要方式是：扩散（自身作用）和质体流动（外力作用）
1、扩散 扩散是由于热能引起分子的不规则运动而使物质分子发生 转移的过程。分子由浓度高的地方向浓度低的地方迁移运动。
8
1. 扩散
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%。
2
施于土壤的化学农药，有的化学性质稳定，存留 时间长，大量而持续使用农药，使其不断在土壤中累 积，到一定程度便会影响作物的产量和质量，而成为 污染物质。 农药还可以通过各种途径，挥发、扩散、移动而 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。 因此，了解农药在土壤中的迁移转化规律以及土 壤对有毒化学农药的净化作用，对于预测其变化趋势 及控制土壤的农药污染都具有重大意义。
（1）有机磷农药的非生物降解过程 ①吸附催化水解——降解的主要途径。 ②光降解 （2）有机磷农药的生物降解
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例：地亚农和马拉硫磷的降解
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生物降解都是由酶的催化完成的，而酶与污染物质的结 合是污染物能被酶催化降解的第一个关键步骤。这种结合常
是以污染物的某个基团的作用或空间结构形态为前提的。
如果污染物的空间构象正好与酶活性中心的空间形态吻 合，二者在空间上就具有了亲和力。二者结合后生成一种复 合中间产物，这种产物的存在过程就是酶对污染物进行激活 的过程。
2、分配作用（partition） 有机化合物在自然环境中的主要化学机理之 一，指水-土壤（沉积物）中，
土壤有机质对有机化合物的溶解，或称吸附 （sorption, uptake），用分配系数Kd 来描述。
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3、非离子型农药的分配作用与溶解度的关系
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4、土壤湿度对分配过程的影响
干燥土壤中，农药大量吸附在土壤中 土壤潮湿时，农药的吸附量减少，蒸气 浓度增加
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残留性和危害性
农药污染土壤的程度可用残留性表示。 土壤中农药进人各类生物体内的途径： 土壤→陆生植物→食草动物； 土壤→土壤中无脊椎动物→脊惟动物→食肉动物 土壤→水中浮游生物→鱼和水生生物→食鱼动物
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三、典型农药在土壤中的迁移转化 1、有机氯农药(含有一个或几个苯环的氯的衍生物)
特点：化学性质稳定，残留期长，易溶于脂肪，并在其中积 累。 主要有机氯农药有：DDT和林丹。 （1）DDT DDT挥发性小，不溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪。 DDT易被土壤胶体吸附，故其在土壤中移动不明显，但 DDT可通过植物根际渗入植物体内（叶片中积累）。 DDT是持久性农药，主要靠微生物的作用降解，如还原、 氧化、脱氯化氢；另一个降解途径是光解。
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（2）林丹
林丹挥发性强，在水、土壤和其他环境对象中积累较 少。 林丹易溶于水，可从土壤和空气中进入水体，亦可随 水蒸发又进入大气。 林丹还能在土壤生物体内积累。 与DDT相比，林丹具有较低的积累性和持久性。
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2、有机磷农药 有机磷农药是为取代有机氯农药而发展起来的。有机磷 农药比有机氯农药容易降解，但有机磷农药毒性较大。有机 磷农药多为液体，一般都难溶于水，而易溶于有机溶剂中。
常见的农药，属高毒的有：DDT、谷硫磷、马拉 硫磷、甲氧DDT等
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一、土壤中农药的迁移
农药在土壤中保留时间较长。它在土壤中的行 为主要受降解、迁移和吸附等作用的影响。 降解作用是农药消失的主要途径，是土壤净化功能 的重要表现。 农药的挥发、径流、淋溶以及作物的吸收等，也可 使农药从土壤转移到其他环境要素中去。 吸附作用使一部分农药滞留在土壤中，并对农药的 迁移和降解过程产生很大的影响。
马拉硫磷 绿色木霉，假单胞菌 代谢产物为羧酸衍生物
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名称 艾氏剂 氯丹 DDT DDD 异狭氏剂 敌敌畏 乐果
LD50(mg/kg 大鼠) 67 295 285 3400 25 68 245
名称 七氯 林丹 甲氧DDT 毒杀芬
LD50(mg/kg ) 130 125 600 100—200 17 141 560
名称 双硫磷 丙烯醛 毒死蜱 马拉硫磷 速灭磷 敌百虫 对硫磷
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影响农药挥发的主要因素 （1）、土壤水分的影响
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（1）、土壤水分的影响
干燥土壤中无扩散
含水4% 总扩散系数和气态扩散系数 最大
含水4-20%，气态扩散系数>50%
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（2）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。
农药的分子结构、电荷特性和水溶能力是影响吸附的 主要因素。 对于土壤性质，影响吸附的主要因素是粘土矿物和有 机质的含量、组成特征以及铝、硅氧化物和它们水合 物的含量。 介质条件和土壤溶液的pH值是影响吸附的最重要因 素。 土壤吸附农药的机理，简略如下四种： 异性电荷相吸、非专一的物理性键合、 氢键力、 配位键
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影响农药在土壤中质体流动的因素：
（1）农药与土壤之间的吸附
（2）土壤有机质的含量
（3）土壤黏土矿物的含量 （4）农药的种类
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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 ）
物理吸附 分子间范德华力 不需活化能 吸附平衡 瞬间达到 化学吸附 化学键相互作用力 离子键、共价键、配位键等） 需活化能 化学反应速度 慢于物理吸附
LD50(mg/kg ) 2000 46 150 2500 7 450 4
甲基对硫 磷
百草枯 西维因
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农药对水生生物的毒性
（1）高毒性农药：半致死浓度LC50<0.5mg/L
（2）中等毒性农药：
（3）毒性农药： （4）基本无毒农药：
LC50=0.5—5mg/L
LC50=5—50mg/L LC50>50mg/L
第三节 土壤中农药的迁移转化
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土壤的农药污染是由施用杀虫剂、杀菌剂及除 草剂等引起的。农药大多是人工合成的分子量较大 的有机化合物(有机氯、有机磷、有机汞、有机砷 等 )。 目前全世界有机农药约1000余种，常用的约 200种，其中杀虫剂100种、杀菌和除草剂各50余 种。到1988年止，我国已批准登记的农药产品和 正在试验的农药新产品，共有248种、435个产品。
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影响农药挥发的主要因素
（3）土壤紧实度 （4）温度 （5）气流速度 （6）农药种类
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2.质体流动
物质的质体流动是由水或者土壤微粒或者两者共同作 用引起的物质流动。 土壤中的物质如农药，既能溶于水中，也能悬浮于 水中，或者以气态存在，或者吸附于土壤固体物质上， 或存在于土壤有机质中，而使他们能随水和土壤微粒一 起发生质体流动
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一、土壤中农药的迁移
主要方式是：扩散（自身作用）和质体流动（外力作用）
1、扩散 扩散是由于热能引起分子的不规则运动而使物质分子发生 转移的过程。分子由浓度高的地方向浓度低的地方迁移运动。
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1. 扩散
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%。
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施于土壤的化学农药，有的化学性质稳定，存留 时间长，大量而持续使用农药，使其不断在土壤中累 积，到一定程度便会影响作物的产量和质量，而成为 污染物质。 农药还可以通过各种途径，挥发、扩散、移动而 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。 因此，了解农药在土壤中的迁移转化规律以及土 壤对有毒化学农药的净化作用，对于预测其变化趋势 及控制土壤的农药污染都具有重大意义。
（1）有机磷农药的非生物降解过程 ①吸附催化水解——降解的主要途径。 ②光降解 （2）有机磷农药的生物降解
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例：地亚农和马拉硫磷的降解
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生物降解都是由酶的催化完成的，而酶与污染物质的结 合是污染物能被酶催化降解的第一个关键步骤。这种结合常
是以污染物的某个基团的作用或空间结构形态为前提的。
如果污染物的空间构象正好与酶活性中心的空间形态吻 合，二者在空间上就具有了亲和力。二者结合后生成一种复 合中间产物，这种产物的存在过程就是酶对污染物进行激活 的过程。