农药DDT在土壤中迁移转化研究
土壤DDT污染的生物协同降解研究进展
摘要DDT 作为一种典型的致畸、致癌、致突变的持久性有机氯污染物,在土壤中降解速度缓慢,残留半衰期较长,而微生物是土壤中有机污染物自净的关键方式。
本文以DDT 作为土壤典型有机氯污染物,概述了其对人体健康和生态环境的危害以及土壤中DDT 污染的微生物降解研究现状,并展望了利用蚯蚓作为工程生物强化土壤原有土著微生物降解DDT 的应用前景。
关键词土壤;污染;DDT ;土著微生物;蚯蚓;生物降解中图分类号X53文献标识码A 文章编号1007-5739(2018)21-0183-01土壤DDT 污染的生物协同降解研究进展甄珍魏金华李文清陈小丽刘浩苏敬伦卢逸佳蔺中*(广东海洋大学化学与环境学院,广东湛江524088)滴滴涕(DDT )作为一种典型致畸、致癌、致突变的持久性有机氯农药曾被广泛用作除草剂和杀虫剂。
1938年瑞士化学家米勒发现其具有杀虫性,20世纪40年代初开始商业化推广,20世纪40年代正式投入农业生产应用。
20世纪50—70年代,世界各国使用DDT 的总量大约450万t ,主要用于防治农业害虫、林业害虫、生活害虫和疟疾等,是首批因具有持久性污染被列入斯德哥尔摩公约内的12种有机污染物之一。
虽然世界上已停止生产和禁止使用DDT 已有30余年,但因其结构稳定、不易降解,具有急毒性和生物累积性,在绝大多数的土壤、水体、食品和动物体中仍被广泛检出[1]。
DDT 污染问题严重影响农业产地环境、农产品质量安全和人体健康。
1DDT 的理化特性和危害1874年德国化学家欧特马-勤德勒首次合成了DDT 。
DDT 一般以白色结晶状固体或者淡黄色粉末的形态存在,没有特殊气味,其蒸汽压是2.53×10-8kPa/20℃,熔点是108~109℃,沸点是260℃,密度是1.55g/mL 。
DDT 不容易溶解于水,但溶于乙醇、丙酮、乙醚、苯、氯仿以及石油溶剂等有机溶剂。
DDT 稳定的化学性质,使其常温下不易被分解。
完整版一到四章《环境化学》(戴树桂_第二版)课后习题解答..
《环境化学》（戴树桂第二版）课后部分习题解答第一章绪论4、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。
环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。
其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。
环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。
当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。
5、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。
按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物；按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。
主要化学污染物有：1.元素:如铅、镉、准金属等。
2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等；4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。
农药在农田生态系统中的迁移、转化及生物有效性
农药在农田生态系统中的迁移、转化及生物有效性农药在农田生态系统中的迁移、转化及生物有效性农药是农业生产中常用的一种化学物质，用于保护农作物免受虫害、杂草和病菌的侵害。
然而，农药的使用也会带来一系列的环境问题，其中最重要的一个问题是农药在农田生态系统中的迁移、转化及生物有效性。
农药的迁移是指农药在环境中的移动和传播过程。
根据农药的性质和环境条件的不同，农药可以通过空气、土壤、水和生物体等途径迁移。
例如，农药可以通过空气中的颗粒物和雾滴降落到土壤和水体中，也可以通过渗透、流动和蒸发等方式迁移。
农药的迁移速度和距离受到多种因素的影响，包括土壤类型、降水量、温度和风向等。
此外，农药还可以被微生物、土壤颗粒和植物根系等过程吸附和降解，从而减少其迁移的程度和速度。
农药的转化是指农药在环境中经过生物降解和化学反应等过程转变为其他物质的过程。
农药的转化可以通过微生物、土壤颗粒和植物根系等方式进行。
微生物是农田土壤中的重要转化因子，它们可以分解和转化大多数农药。
微生物通过酶的作用将农药分解为无害的物质，例如，农药中的有机磷化合物可以被微生物降解为无机磷酸盐。
此外，土壤颗粒和植物根系也可以吸附和降解农药，从而减少其对环境的危害。
农药的生物有效性是指农药对目标生物的毒杀效果。
农药的生物有效性是农药使用效果的关键因素，也是评价农药安全性和效果的重要指标。
农药的生物有效性受到多种因素影响，包括农药的种类、剂量、应用时间和作物类型等。
例如，某些农药只对特定的昆虫或杂草有效，而对其他生物无毒；农药的剂量过低则可能无法达到有效杀虫的效果，而剂量过高则可能对非靶标生物产生不良影响。
因此，在使用农药时需要根据实际情况选择适当的种类、剂量和应用时间，以兼顾农药的生物有效性和安全性。
综上所述，农药在农田生态系统中的迁移、转化及生物有效性是一个复杂且重要的问题。
了解农药在环境中的迁移和转化过程可以帮助我们更好地评估和管理农药的环境风险，而了解农药的生物有效性则可以指导我们更好地使用农药，提高农作物的产量和质量。
《2024年老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复及其机理研究》范文
《老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复及其机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染问题日益突出，特别是由于有机氯农药如HCH-DDT的广泛使用所导致的土壤污染问题备受关注。
HCH-DDT等有机氯农药的残留不仅对生态环境构成威胁，同时也对人类健康造成潜在危害。
因此，对老化HCH-DDT污染土壤的修复研究具有重要的科学和实践意义。
本文将着重探讨老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复及其机理。
二、老化HCH-DDT污染土壤现状及危害HCH-DDT是一种广泛使用的有机氯农药，由于其具有较强的杀虫效果和相对较长的残留期，在农业生产中曾被大量使用。
然而，其残留物在土壤中不易降解，长期积累可能导致土壤污染，进而影响作物的生长和品质，甚至通过食物链对人类健康造成潜在危害。
三、作物自修复技术及其在老化HCH-DDT污染土壤中的应用针对老化HCH-DDT污染土壤的修复，作物自修复技术是一种具有潜力的方法。
作物自修复技术利用作物的生理生化特性，通过种植特定作物来吸收、分解和转化土壤中的污染物，从而达到净化土壤的目的。
在老化HCH-DDT污染土壤中，通过种植具有较强吸收和降解能力的作物，可以有效地降低土壤中的HCH-DDT残留。
四、作物自修复机理研究作物自修复机理主要包括物理修复、化学修复和生物修复三个方面。
首先，作物的根系能够疏松土壤，改善土壤结构，促进土壤中污染物的释放和迁移。
其次，作物通过吸收作用将土壤中的HCH-DDT转移到地上部分，通过光合作用等生理过程进行分解和转化。
此外，作物根系分泌的酶和微生物也可以参与HCH-DDT的降解过程。
这些生物化学过程能够有效地降低土壤中HCH-DDT的含量，实现土壤的自修复。
五、研究方法与实验结果本研究采用室内模拟和田间试验相结合的方法，选取具有较强吸收和降解HCH-DDT能力的作物进行实验。
通过分析作物的生长状况、土壤中HCH-DDT的含量变化以及作物的生理生化反应，研究作物自修复的效率和机理。
土壤环境化学土壤中农药的迁移和转化
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
过程：有机物的离子或基团从自由水介质向土壤矿物 的亚表面层扩散;通过表面反应或进入双电层的扩散层 的方式被土壤矿物质吸附;
分配作用
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;可用分配系数 Kp 来描述;
2 质体流动
土壤中农药既可以溶于水;也能悬浮在水中;还能以气 态存在;或者吸附在土壤固相上或存在于土壤有机质 中;从而使它们与水一起发生质体流动;
在稳定的土壤水流状态下;有机物通过多孔介质移动 的一般方程为：
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—土壤容水量;
S—吸着于土壤的农药浓度;
2 有机磷农药的生物降解 有机磷农药在土壤中被微生物降解是它们转化的另一 条重要途径；例如:马拉硫磷可以被绿色木酶和假单胞 菌以不同方式降解:
假单胞菌
绿色木酶
3 农药的残留
各种农药由于化学结构和性质的不同;在土壤环境中 表现出不同的降解 挥发 淋溶特性；农药在土壤中的持 续存在时间常用半衰期和残留期来表示; 半衰期系指施药后附着于土壤的农药因降解等原因含 量减少一半所需要的时间； 残留期系指土壤中的农药因降解等原因;含量减少75％ 一100％所需要的时间;
2 土壤吸附的影响 吸附作用是农药与土壤固相之间主要过程;并直接影响
其他过程的发生; 如土壤对2;4D的吸附;使其有效扩散 系数显著降低;
3 土壤的紧实度 会影响土壤孔隙率和界面性质；紧实度高;土壤孔隙
率降低;扩散系数也降低;
4 温度的影响 温度升高;有机物的蒸汽密度增加;总扩散系数增大； 如：林丹的扩散系数随温度的升高而呈指数倍增大; 5 气流速度: 空气流速可直接或间接影响农药的挥发; 6农药种类
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，也能促进农药的蒸发。
农药的蒸发与土壤含水量有密切关系。
土壤干燥时，农药不扩散，主要被土体表面所吸附，随着土壤水分的增加，由于水的极性大于有机物农药，因此水占据了土壤矿物质表面；把农药从土壤表面置走，使农药的挥发性大大增加。
当土壤含水量达4~7o时，扩散最快。
《环境化学》戴树桂(完整版)_课后习题答案
《绪论》部分重点习题及参考答案1．如何认识现代环境问题的发展过程？环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。
a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。
对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。
b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。
这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。
然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。
c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。
d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。
通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。
它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。
这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。
2．你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会？（1）氧的循环：（2）碳的循环：（4）磷的循环（6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。
3．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？（1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。
《2024年老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复及其机理研究》范文
《老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复及其机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染问题日益严重，尤其是持久性有机污染物（POPs）如HCH（六氯环己烷）和DDT（滴滴涕）的污染问题备受关注。
这些污染物对环境和人体健康造成了巨大的威胁。
自修复能力作为生态系统的一项重要功能，对于受污染土壤的恢复和生态系统的稳定至关重要。
因此，对老化HCH-DDT污染土壤的作物自修复及其机理的研究，不仅有助于理解土壤的自净机制，还能为土壤污染的治理和生态恢复提供科学依据。
二、研究现状及问题提出过去关于HCH-DDT污染土壤的研究多集中在污染物的迁移转化规律及其生态风险评价上，而对于污染土壤的作物自修复过程及其机理的研究相对较少。
老化的HCH-DDT污染物在土壤中的累积及如何通过作物的生长代谢实现自修复，成为亟待研究的科学问题。
三、研究方法与材料本研究采用实验室模拟与田间试验相结合的方法，以受HCH-DDT污染的土壤为研究对象，选取特定作物进行种植实验。
通过分析作物的生长状况、土壤中污染物的含量变化以及相关酶活性的变化，探讨作物的自修复能力及机理。
四、作物自修复过程分析1. 作物生长状况观察：在种植过程中，观察作物的生长情况，包括株高、叶绿素含量等生理指标的变化，评估作物的生长状况。
2. 土壤中污染物含量变化：通过化学分析方法，定期测定土壤中HCH和DDT的含量，分析其在作物生长过程中的变化趋势。
3. 酶活性变化：测定土壤中与污染物降解相关的酶（如脱氢酶、过氧化物酶等）的活性，评估土壤的生物活性及自修复能力。
五、自修复机理探讨1. 作物吸收与代谢：作物通过根系吸收土壤中的HCH-DDT，通过代谢作用将其转化为低毒或无毒的物质，从而降低土壤中污染物的含量。
2. 微生物作用：土壤中的微生物通过分泌酶等物质参与污染物的降解过程，加速污染物的转化和去除。
3. 土壤理化性质改善：作物的生长过程会改善土壤的理化性质，如增加土壤有机质含量、改善土壤结构等，有利于污染物的去除和土壤的自修复。
土壤中农药的迁移转化
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一、土壤中农药的迁移ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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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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
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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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。
土壤中主要的农药残留及其迁移方式
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。
DDT在武汉地区三种典型土壤中的吸附和迁移特征
DDT在武汉地区三种典型土壤中的吸附和迁移特征张虎成;李义连;徐怒潮;汤烨【摘要】采取室内模拟试验方法,研究了滴滴涕(DDT)在武汉地区三种不同土质类型土壤中的吸附和迁移特征.结果表明:DDT在A、B、C三种土壤中的吸附符合线性吸附方程,在24 h左右达到平衡,吸附过程为自发的物理吸附,Kd值在0.3～1.41 mL/g之间,Kd值大小顺序依次为A种土＞B种土＞C种土;土柱淋溶试验表明一周后DDT在A种土、B种土和C种土中最大迁移深度分别为11.0 cm、13.2 cm、15.4 cm;影响DDT在土壤中吸附的重要因素之一是土壤中有机质含量;土壤中的DDT对地下水污染存在潜在的风险性,应引起高度重视.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2015(022)002【总页数】6页(P49-54)【关键词】土壤;滴滴涕(DDT);吸附;迁移;武汉地区【作者】张虎成;李义连;徐怒潮;汤烨【作者单位】中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】X53土壤是有机氯农药进入环境后的主要归属之一，施用在农田中的农药，最后有相当一部分残留在土壤介质中，农药在土壤介质中的残留是导致其对生态环境造成污染和生物富集的根源［1］。
虽然有机氯农药在我国已经被禁用多年，但有机氯污染造成的事故却屡见报端。
有机氯在水中的溶解度非常小，而且难以被自然降解，进入环境后，大部分会滞留在土壤中，土壤的吸附是有机氯农药在环境中的重要行为和归宿之一［2-3］。
因此，了解有机氯进入土壤后的归趋，才有可能通过强化或者控制其某些关键过程，以避免或者减小其危害［4］，这对保护土壤和地下水不受或少受污染具有重要的意义［5-7］。
为此，本文采取室内模拟试验方法，研究了有机氯农药滴滴涕（DDT）在武汉地区典型土壤中的吸附和迁移特征，为土壤农药污染治理提供科学依据。
农药DDT在土壤中迁移转化研究
农药DDT在土壤中迁移转化研究摘要:农药给农业以及相关产业带来了经济效益与社会效应,为人类的生活带来了物质资源。
随着我国经济的发展,特别是生活水平日益提高的今天,环境友好农药的需求越来越大。
本课题在湖南省国土资源厅科技项目的支持下,我们开展了农药DDT在土壤的污染以及转移研究,希望能够通过该研究成果引导政府和农药生产商高度重视环境友好农药的研发与生产,提高人们的生活质量。
关键词:农药DDT 土壤迁移DDT(2,2-二氯苯基-1,1,1-三氯乙烷)是由欧特马·勤德勒于1874年首次合成,米勒1939年发现了这种化合物具有杀虫剂的效果。
该产品几乎对所有的昆虫都非常有效。
二次世界大战期间,DDT的使用范围迅速得到了扩大,而且在通过消灭蚊子实现对疟疾、痢疾等疾病的预防方面大显身手,挽救了很多生命,而且还通过杀灭害虫带来了农作物的增产(图1)。
1962年,美国科学家蕾切尔·卡逊(Rachel Carson)在其著作《寂静的春天》中怀疑,DDT进入食物链,是导致一些食肉和食鱼的鸟接近灭绝的主要原因。
因此从20世纪70年代后滴滴涕逐渐被世界各国明令禁止生产和使用。
尽管已经禁止使用,但是还是有一些领域一直在使用该农药。
目前在发展中国家,特别是在非洲国家,每年大约有一亿多的疟疾新发病例,大约有100多万人死于疟疾,而且其中大多数是儿童。
疟疾目前还是发展中国家最主要的病因与死因,这除了与疟原虫对氯奎宁等治疗药物产生抗药性外,也与目前还没有找到一种经济有效对环境危害又小能代替DDT的杀虫剂有关。
基于此,世界卫生组织于2002年宣布,重新启用DDT用于控制蚊子的繁殖以及预防疟疾,登革热,黄热病等在世界范围的卷土重来。
因此,了解农药在土壤中的迁移转化规律,土壤对有毒化学农药的净化能力,对于预测其变化趋势,控制土壤和环境农药污染都具有重大意义。
为了弄清DDT在使用后,残余在土壤中如何被迁移和转化,我们开展了系列研究。
DDT在污染场地中的迁移分布规律研究的开题报告
DDT在污染场地中的迁移分布规律研究的开题报告一、选题背景和意义DDT（滴滴涕）是一种有机氯杀虫剂，广泛用于农业和公共卫生方面，在20世纪50年代至70年代被大量使用。
虽然DDT在当时被认为是有效的杀虫剂，但它也带来了严重的环境问题。
DDT具有极强的生物寿命和迁移能力，在土壤和水体中长期积累，对生态系统和人类健康造成潜在威胁。
因此，对DDT在污染场地中的迁移分布规律进行研究，对于有效地评估DDT在环境中的风险，制定有效的治理措施具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在探究DDT在污染场地中的迁移分布规律，为有效地评估DDT在环境中的风险，制定有效的治理措施提供参考和依据。
三、研究内容（1）DDT在污染场地中的环境行为特征分析，包括DDT在土壤和水体中的形态迁移、重金属与有机物的相互作用等方面的研究。
（2）DDT在污染场地中的迁移分布规律研究，包括DDT在土壤和水体中的扩散、输移和吸附解吸等方面的研究。
（3）DDT污染场地的环境风险评估和治理建议，包括通过现场调查、污染程度评价和综合分析等方法，对DDT污染场地进行环境风险评估，并根据评估结果提出治理建议。
四、研究方法（1）现场采样：对DDT污染场地的土壤、水体和植被等环境要素进行现场采样。
（2）实验化验：采用物理化学和分析化学等方法，对采样样品进行实验室化验，获得DDT在样品中的含量和分布情况等数据。
（3）建立模型：通过建立DDT在土壤和水体中的扩散模型和吸附解吸模型等，模拟DDT在污染场地中的迁移分布规律。
（4）环境风险评估：结合现场调查和实验化验数据，采用评价模型评估DDT污染场地的环境风险。
五、预期成果通过本研究，预期获得DDT在污染场地中的迁移分布规律和环境风险评估等方面的结论，从而为制定DDT环境治理措施和减少环境风险提供科学依据。
农药和化肥在土壤系统中的迁移与转化研究
农药和化肥在土壤系统中的迁移与转化研究农药和化肥在农业生产中起着不可忽视的作用，但是它们的带来污染和对土壤生态系统的影响也是不容忽视的。
针对这个问题，近年来国内外的学者开展了一系列的研究。
一、农药和化肥的迁移与转化农药和化肥的迁移和转化是一个错综复杂的过程。
在农业生产中，农药和化肥通常作为喷洒或施肥的形式加入到土壤中。
随着时间的推移，它们会发生迁移和转化，影响土壤生态系统和生物多样性的平衡。
在土壤系统中，农药和化肥的迁移途径主要有以下几种：一是通过土壤介质的水流迁移；二是通过土壤颗粒的运动迁移；三是通过微生物代谢转化为其他物质而迁移。
其中，农药经过土壤介质的水流迁移最为明显，这是由于农药在土壤介质中的有效组分通常以氢氧根离子或溶解态的形式存在，可以随着水流的流动而迁移。
化肥在土壤中的转化主要是指氮素、磷和钾等元素的迁移和转化。
其中，氮素在土壤中的转化最为复杂，其最终形态通常是硝酸盐、氨等。
磷和钾的迁移和转化与土壤的化学性质、微生物代谢等因素有关。
二、农药和化肥对土壤生态系统的影响农药和化肥的过量使用会对土壤生态系统造成一系列的不良影响。
一方面，它们会破坏土壤中微生物的生态平衡，导致土壤微生物数量和多样性的减少，影响土壤的生产力和水土保持能力。
另一方面，农药和化肥的过量使用还会造成土壤中银、镉、汞等重金属元素的积累，进而影响农产品的质量和安全性。
此外，农药和化肥的过量使用还会对地下水资源产生负面影响。
由于农药和化肥的迁移和转化的过程中可能会产生副产物，进而污染地下水，对人类健康和环境带来重大风险。
三、预防和减少农药和化肥的污染为预防和减少农药和化肥的污染，需要采取一系列的措施。
首先，应当加强农业生产管理，提高农民在农药和化肥使用方面的技能和意识，减少农药和化肥的过量使用。
其次，可以采用有机农业技术和长期编辑的农业方法，以减少农药和化肥对土壤的污染。
最后，可以采用生物工程技术对污染的土壤进行修复，以恢复土壤生态系统的健康状态。
水稻对土壤中DDT及其系列降解物的吸收
第45卷第4期土 壤 学 报Vol 145,No 142008年7月ACT A PEDOLOGI CA SI N I CA July,20083国家重点基础研究发展规划项目(2002CB410805)资助作者简介:安 琼(1955～),女,副研究员,主要研究方向为土壤环境科学。
E 2mail:qan @issas .ac .cn 收稿日期:2007-01-25;收到修改稿日期:2007-04-11水稻对土壤中DDT 及其系列降解物的吸收3安 琼 董元华 王 辉 魏 峰(中国科学院南京土壤研究所,南京 210008)摘 要 在温室条件下,盆栽种植水稻(O ryza sativa,淹水土壤),设老化态DDT 残留和新施入DDT 两种处理,生长期126d 。
研究结果显示:老化残留DDT 在土壤中降解十分缓慢,而新施入DDT 在土壤中降解相当迅速,G C /MS 鉴定结果表明,降解物除DDD 外,还有DD MS 和DD MU 。
尽管土壤中老化残留的降解受到明显抑制,但水稻根系仍可吸收利用并向地上组织传输,因此不可低估老化残留的生物有效性。
在新施入DDT 的处理中,水稻根系对DDD 的吸收量高达900ng g -1,不过,根系向地上部组织传输DDX 的能力极为有限。
值得注意的是:水稻根系对土壤中DDMS 和DDMU 吸收的生物富集因子为DDD 或DDE 的3倍,表明DD MU 和DD MS 具有较母体化合物更为突出的作物可吸收利用性。
DDX 各组分从水稻根系向地上组织传输时,其分布状况发生了明显的变化,引起这种变化的主要原因是作物在吸收和传输DDX 时具有一定的选择性,或者DDX 在这种吸收和传输过程中发生了进一步的降解。
关键词 DDT 及其降解物(DDX );老化残留;新施用残留物;水稻;作物吸收中图分类号 X53 文献标识码 A p,p ’2DDT (1,1,12trichl or o 22,22bis 2(p 2chl oro 2phenyl )ethane )具有高持留性、广谱毒性、亲脂性和半挥发性等特点,是最典型的持久性有机污染物(POPs )。
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。
农药种类：不同农药扩散行为不同。
2、质体流动吸附：吸附强的流动困难。
有机质、矿物含量：含量增加，渗透深度减小。
农药的水溶性低，随质体移动少。
二、非离子型农药与土壤有机质的作用生物体内污染物质的运动过程及毒性。
【精选】有机氯农药的迁移转化与归趋
报告题目：有机氯农药DDT在环境各圈层中的转归与效应学院：农学院专业：农业资源与环境班级：学生姓名：指导老师：2011年11月24日目录一、前言 (3)二、内容摘要 (4)三、DDT的来源及特点···························4~7四、DDT在各圈层的化学行为 (7)五、DDT的迁移转化机理························8~13六、防护及救治措施 (13)七、教师评语 (14)一、前言农药是一种泛指的术语，它不仅包括杀虫剂，还包括除草剂、杀菌剂、防治啮齿类动物的药物，以及动、植物生长调节剂等。
其中主要是除草剂、杀虫剂和杀菌剂。
到1988年为止，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。
全世界生产的农药品种就更多了，在世界各国注册的农药品种已有1500多种，年产量约为200×104t。
据估计，全世界农业由于病、虫、草三害，每年使粮食损失占总产量的35%。
使用农药大概可夺回其中的30%~40%，从防治虫害和提高农作物产量需要的角度看，使用农药确实取得了显著的效果。
但由于化学农药在环境中的残留和持久性、高毒性、高生物活性等特性，尤其像DDT 类农药对生态环境产生了许多有害的作用与影响，如降低浮游生物的光合作用，使鸟类不能正常生长繁殖，使害虫获得了抗药能力，而益鸟、益虫却大量减少，等等。
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参考文献 ［１］ 史建新，赵海军，辛动军．基于有限元分
析的核桃脱壳技术研究［Ｊ］．农业工程学 报，２００５． ［２］ 袁巧霞．坚果脱壳方法改进方法的探讨 ［Ｊ］．粮食加工与食品机械，２００１． ［３］ 王存水．山核桃剥壳机［Ｐ］，２００７． ［４］ 李 晓 霞 ， 郭 玉 明 ． 带 壳 物 料 脱 壳 方 法 及 脱壳装备现状与分析［Ｊ］．２００７． ［５］ 章 大 海． 多 功 能 脱 壳 、脱 粒 机［ Ｐ ］ ． ２ ０ ０ ５ ．
制 刀 具 切 削 的 深 度） 。刀 架 上 有 用 于 导 向 的 壳 之 间 松 动， 实 现 壳 仁 分 离 。
(上接 1 23 页) 用带去的去离子水现场稀释所取土
壤，用丙酮和乙醇梯度萃取土壤中的有机 物， 用 旋 转 蒸 发 仪 浓 缩 后 获 得 总 有 机 物 。用 标准品对照，采用薄层色谱以及液相色谱－ 质谱联用法测定土壤中的主要有机物。
1 研究方法
1.1 取样
采集了耒阳市公平镇云山村的使用了
１３年ＤＤＴ的农田样本，同时从岳麓山上采
集没有被ＤＤＴ污染的土壤作为模型研究。
表层土壤的采样深度为０～１０ｃｍ，用钢勺采
集 ， 分 别 在 某 农 田 的 中 央 、进 水 口 、出 水 口
处取样，样品自然晾干后除去表面的草根
落叶，磨碎后待用。
ＤＤＴ在土壤中的迁移是经过化学降解 与生物降解两条途径，尽管可以降解，但是 降解时间较长，所以尽量不用ＤＤＴ，寻找 ＤＤＴ的替代品是当今的研究重点。
参考文献 ［１］ 王 茜 ，张 艳 丽，荣 素 英．超 声 波 萃 取－毛
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农业科学
科技创新导报 ２０１１ ＮＯ．３２
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
农药 Ｄ Ｄ Ｔ 在土壤中迁移转化研究①
陈丽蓉 严志辉 陈小罗 易晓明 江国防 (湖南省矿产测试利用研究所 湖南长沙 41 00 00 )
摘 要： 农药给农业以及相关产业带来了经济效益与社会效应， 为人类的生活带来了物质资源。随着我国经济的发展， 特别是生活水平日
元 格 间 距 ８３ｍｍ 。刀 架 ４ 上 设 置 有 弹 簧 ３ ， 垫 过 程 中 ， 受 到 鼓 风 机 强 大 的 向 下 推 力 ， 不断
片７根据不同壳厚的核桃设有多组，起靠模 地撞击栅栏通道中的方棱杆，使核桃壳裂
的 作 用 （ 可 以 根 据 不 同 品 种 核 桃 壳 厚 度 控 纹 沿 着 已 经 切 割 开 的 开 口 扩 展 。核 桃 仁 与
成，米勒１９３９年发现了这种化合物具有杀 范围迅速得到了扩大，而且在通过消灭蚊
子 实 现 对 疟 疾 、痢 疾 等 疾 病 的 预 防 方 面 大
显身手，挽救了很多生命，而且还通过杀灭
害虫带来了农作物的增产（图１）。
１ ９ ６ ２ 年 ， 美 国 科 学 家 蕾 切 尔·卡 逊
（ Ｒ ａ ｃ ｈ ｅ ｌ Ｃ ａ ｒ ｓ ｏ ｎ ） 在 其 著 作《 寂 静 的 春 天 》中
益提高的今天， 环境友好农药的需求越来越大。本课题在湖南省国土资源厅科技项目的支持下， 我们开展了农药Ｄ Ｄ Ｔ 在土壤的污染以及
转移研究， 希望能够通过该研究成果引导政府和农药生产商高度重视环境友好农药的研发与生产， 提高人们的生活质量。
关键词：农药 ＤＤＴ 土壤 迁移
中图分类号： Ｓ １ ４ ３ ． ９ ２
Ｎ 进口 ２ １．４３ ０．６３ ０．４３
Ｎ 出口 １ ０．９３ ０．３３ ０．２３
Ｎ 出口 ２ １．０４ ０．３４ ０．４０
图2 图3 图4
食 鱼 的 鸟 接 近 灭 绝 的 主 要 原 因 。因 此 从 ２ ０ 世纪７０年代后滴滴涕逐渐被世界各国明令 禁 止 生 产 和 使 用 。尽 管 已 经 禁 止 使 用 ， 但是 还 是 有 一 些 领 域 一 直 在 使 用 该 农 药 。目 前 在发展中国家，特别是在非洲国家，每年大 约有一亿多的疟疾新发病例，大约有１００多 万 人 死 于 疟 疾， 而 且 其 中 大 多 数 是 儿 童 。疟 疾目前还是发展中国家最主要的病因与死 因，这除了与疟原虫对氯奎宁等治疗药物 产生抗药性外，也与目前还没有找到一种 经济有效对环境危害又小能代替ＤＤＴ的杀 虫剂有关。基于此，世 界 卫 生 组 织 于２００２年 宣布，重新启用ＤＤＴ用于控制蚊子的繁殖 以及预防疟疾，登革热，黄热病等在世界范 围 的 卷 土 重 来 。因 此， 了 解 农 药 在 土 壤 中 的 迁移转化规律，土壤对有毒化学农药的净 化能力，对于预测其变化趋势，控制土壤和 环 境 农 药 污 染 都 具 有 重 大 意 义 。为 了 弄 清 ＤＤＴ在使用后，残余在土壤中如何被迁移 和转化，我们开展了系列研究。
3 结语 农药在土壤中的降解包括光化学降
解 、化 学 降 解 和 微 生 物 降 解 等 。光 化 学 降 解 是指土壤表面受太阳辐射能和紫外线能而 引起农药的分解。大部分除草剂、ＤＤＴ 都能 发 生 光 化 学 降 解 作 用 。化 学 降 解 可 分 催 化
反 应 和 非 催 化 反 应 。非 催 化 反 应 包 括 水 解 、 氧 化 、异 构 化 、离 子 化 等 作 用 ， 其 中 以 水 分 解 和 氧 化 最 重 要 。土 壤 中 氨 基 酸 、硫 氢 基 以 及 Ｃ ｕ、Ｆ ｅ ， Ｍ ｎ等无机金属离子，能促进一 些有机氯农药的水解和氧化还原作用。
ＤＤＡ在水中溶解度比ＤＤＴ大，而且是 高等动物和人体摄入及贮存的ＤＤＴ的最终 排 泄 产 物 。在 环 境 中 ， Ｄ Ｄ Ｔ 残 物 可 被 转 化 成，对－二氯二苯甲酮。
ＤＤＴ也可被微粒氧化酶进行较小程度 的降解，在α－Ｈ位置上发生反应，生成开 乐 散 。在 污 泥 中 Ｄ Ｄ Ｔ 可 被 细 菌 转 化 成 ＤＤＣＮ［双－（对氯苯基）乙腈］。
为周期反复。 图２为针式自适应夹具右半部分结构
示意图。 3.3 切割机构
在夹具往复运动的直线路径上下两侧 对置一组砂轮刀具，刀具直径４５ｍｍ，两刀 具间隙６ｍｍ，切割后核桃在切割圆周上未 切透的两段弧长度均为２０ｍｍ，切断的圆弧 占圆周的６３．４％～７１．７％，便于裂纹的扩 展 导 致 果 壳 破 裂 。为 使 切 割 时 各 部 分 不 干 涉，设置核桃中心距８３ｍｍ，即传输机构单
1.2 土壤处理
(下转 1 25 页)
图5
①基金项目：感谢湖南省国土资源厅基金项目资助（批准号：２０１０－０９）。 作者简介：陈丽蓉，女，３７岁，工程师，从事土壤污染机理研究与矿产物质系列研究。
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１２３
图1 DDT结构图
怀疑，ＤＤＴ进入食物链，是导致一些食肉和
表1
样品 Ｄ Ｄ Ｔ 浓度 ｍ ｇ／ｋｇ Ｄ Ｄ Ｄ 浓度 ｍ ｇ／ｋｇ Ｄ Ｄ Ｅ 浓度 ｍ ｇ／ｋｇ
Ｎ 中央 １ ２．０５ １．２０ １．０５
Ｎ 中央 ２ ２．３０ １．３０ １．２３
Ｎ 进口 １ １．３０ ０．４３ ０．３０
同时被转化成更易溶解于水的ＤＤＡ ［双－（对氯苯基）乙酸］而使其消除，它的生 物半衰期只需约１年，图４。
环境中的ＤＤＴ或经受一系列较为复杂 的生物学和环境的降解变化，主要反应是 脱去氯化氢生成ＤＤＥ。ＤＤＥ对昆虫和高等动
物的毒性较低，几乎不为生物和环境所降 解因而ＤＤＥ是贮存在组织中的主要残留物。
ＤＤＤ脱去氯化氢，生成ＤＤＭＵ（２，２－ 双－（对氯苯基）－１－氯乙烯），再还原成 ＤＤＭＳ［２，２－双－（对氯苯基）－１－氯乙烷］，再 脱去氯化氢而生成ＤＤＮＵ［２，２－双－（对氯苯 基）－乙烷］，最终氧化ＤＤＡ，图５。
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4 结语
（１）该切割式剥壳方案通过对夹具的创
新设计，使脱壳机对不同尺寸核桃的自适
应 性 增 强 。较 碾 搓 、挤 压 、撞 击 的 破 壳 方 法
省去了人工分级，提高了剥壳率及果仁完
文献标识码： Ａ
文章编号： １ ６ ７ ４ － ０ ９ ８ Ｘ （ ２ ０ １ １ ） １ １ （ ｂ ） － ０ １ ２ ３ － ０ ２
Ｄ Ｄ Ｔ （ ２ ， ２ － 二 氯 苯 基 － １ ， １ ， １ － 三 氯 乙 虫 剂 的 效 果 。该 产 品 几 乎 对 所 有 的 昆 虫 都
烷 ） 是 由 欧 特 马·勤 德 勒 于 １ ８ ７ ４ 年 首 次 合 非常有效。二 次 世 界 大 战 期 间，ＤＤＴ的使用
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１２５
2 结果与讨论 2.1 土壤中 DDT、DDE、DDD 的浓度
经 过 测 定 ， 农 田 样 本 Ｎ 中央，Ｎ进口，Ｎ出口处 ＤＤＴ 、ＤＤＥ、ＤＤＤ的量如表１： 2.2 DDT 在土壤中迁移转化机理
ＤＤＴ在人本内的降解主要有两个方 面，一是脱去氯化氢生成ＤＤＥ，图２。
ＤＤＴ还可以通过一级还原作用生成 ＤＤＤ，图３。
整性，适用于核桃产区工厂化生产推广。
（２）通 过 对 传 输 装 置 的 创 新 设 计 ，使 每
个核桃成为单独的加工对象，一对一的完成切，比成批的碾搓提高了一次破壳率，
并减少碎仁率。
图3 整体结构图 后夹具松弛，核桃进入栅栏通道，以此过程 Ｖ形结构Ａ，可调整核桃位置，使核桃最大
（３）将 栏 栅 通 道 与 鼓 风 机 相 结 合 ，能 够 使壳仁分离效果更佳。