土壤中主要的农药残留及其迁移方式

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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。