第10卷第6期现代农药Vol.10 No.6
专论与综述
有机氯农药污染土壤的植物修复机理研究进展
董洪梅，万大娟*
（湖南师范大学资源与环境科学学院，长沙 410081）
摘要：受有机氯农药污染土壤的植物修复是一项具有广泛应用前景的技术，对其修复机理的探讨有助于深入研究修复技术与应用推广。综合分析植物修复受有机氯农药污染土壤的机理，主要体现在：植物直接吸收和转运有机氯农药；植物释放分泌物去除有机氯农药；植物微生物联合体系对有机氯农药的转化。
关键词：有机氯农药；吸收；分泌物；联合修复
中图分类号：TQ 450 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1671-5284.2011.06.002
Mechanism on Phytoremediation of Contaminated Soil with Organochlorine Pesticides
DONG Hong-mei, WAN Da-juan*
(School of Resources and Environment Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China) Abstract: Phytoremediation of contaminated soil with organochlorine pesticides is a technology which has wide foreground. The study on mechanism of phytoremediation will help us to promote the study and application deeply. The results of comprehensive analysis on phytoremediation of contaminated soil with organochlorine pesticides were as follows: plant absorbed and transported organochlorine pesticides directly; plant released exudates to remove organ chlorine pesticides; the systems of plant and microorganism transformed organochlorine pesticides.
Key words: organochlorine pesticide; absorb; exudate; combined remediation
植物修复是利用植物的生长吸收、转化、转移等功能来净化土壤中污染物的一种修复技术，是一项公认的具有潜力的、优美的、自然的生物修复方式。污染土壤的植物修复作为当前环境污染控制研究的热点，受到了国内外专家学者的普遍关注。
国外对植物修复的研究较多，有的已展开原位修复并达到商业化水平[1]。美国于20世纪80年代就广泛进行植物修复研究，而我国则起步较晚，工作多偏重于重金属污染土壤的修复，有关农药污染土壤修复的报道较少。安凤春等人的研究显示，在DDT污染浓度为0.125 mg/kg的土壤中种植10个品种的草本植物，发现不同品种的草对同种农药吸收与富集能力不同，同一品种的草对不同农药吸收与富集能力也有差异[2]。
植物修复受重金属污染土壤的机理往往是寻找能够超累积或超耐受该有害重金属的植物，将金属污染物以离子的形式从土壤中转移至超累积或超耐受植物的特定部位，再将富集了重金属的植物进行处理。而植物修复受有机氯农药污染土壤的机理要复杂得多，在修复中经历的过程可能包括吸附、吸收、转移、降解、挥发等，是一种原位处理污染土壤的方法，具有操作简单、应用成本低、生态风险小、对环境的改变少等特点。植物在其生长周期中，对周围发生的化学、物理和生物过程都会产生深远影响，在吸收营养物质、生长发育、衰老死亡以及完全腐解等过程中，植物都能不断地改变着周围环境。综合分析植物修复受有机氯农药污染土壤的机理，主要有3种：植物直接吸收有机氯农药后转移或分解；植物释放分泌物和特定酶降解土壤环境中的有机氯农药；植物促进根际微生物对土
收稿日期：2011–06–07；修回日期：2011–07–02
基金项目：湖南省自然科学基金 (09JJ6025)；湖南省高等学校科学研究项目 (10C0933)
作者简介：董洪梅 (1985—)，女，山东省滕州市人，在读硕士研究生。专业方向：环境污染控制。通讯作者：万大娟。E–mail：dajuanwan@https://www.doczj.com/doc/3d13204217.html,
8 现代农药第10卷第6期
壤环境中有机氯农药的吸收或利用转化。
1 植物直接吸收和转运有机氯农药
植物吸收是兼永久性和广域性为一体的植物修复途径，已成为国内外一种较为热门的植物去除环境污染物的方法，它主要是利用专性植物吸收一种或几种污染物，并将所吸收的污染物进行转移并贮存在植物体内，在收获后对植物进行处理，从而达到修复受污染环境的目的[3-4]。研究表明，植物能从土壤中直接吸收部分有机氯农药[5]。例如Burken 等人的研究结果显示，植物可以显著地直接吸收土壤环境中的微量除草剂莠去津，使土壤环境中多年沉积的莠去津明显减少[6-7]。
植物吸收土壤中的有机氯农药后，较多的有机氯农药以一种很少能被植物利用的形式被束缚在植物组织中，普通的化学提取方法无法将它们提取出来。研究表明，在有机质很少的砂质土壤中，可以利用植物根系吸收后收获的方法来修复受有机氯农药污染的土壤环境，如：利用胡萝卜吸收DDT 后收获胡萝卜，干燥后再完全燃烧。在这个过程中，有机氯农药离开土壤基质进入脂含量高的胡萝卜根中，将有机氯农药直接束缚在植物体内[8]。土壤中的有机氯农药被植物直接吸收后的另一种去向则可能是在根部累积后经木质部转运至植物茎叶部分，随后从叶表挥发或被吸附于叶表面，由于叶表面具有较大面积的富脂性表皮，因此也具有一定富集有机氯农药的能力[9]。此外，植物还可将有机氯农药分解成没有毒性的代谢中间体储存在植物组织中或将其直接利用或分解成为氯离子、二氧化碳和水等最终产物。
目前，对于利用植物体吸收、转化和降解土壤中有机氯农药的研究尚处于验证阶段，其转化过程和机理亟待进一步研究。
2 植物释放分泌物去除有机氯农药
植物根系对土壤中有机氯农药的吸收强度不大，它对受有机氯农药污染土壤的修复，主要是依靠根系分泌物和酶对有机氯农药产生的络合和降解等作用来降解有机氯农药[10-11]。植物根系能分泌糖、醇、蛋白质等营养物质到土壤中，供微生物生存；植物根系还能分泌有机酸等化学物质，可以改变土壤环境的pH值等，有利于有机氯农药的分解。研究表明，具有发达根系、根须的植物能够促进根际微生物菌群对除草剂、杀虫剂等有机物的吸附、降解[12]。
由植物根系分泌物主动营造的根际微域环境是有机氯农药生物可利用性提高及毒性得以削减的重要原因。植物通过释放到根际环境中的分泌系统可分泌一些能降解特定有机氯农药的酶来实现直接降解相关的有机氯农药，而且植物在根死亡后，向土壤中释放的分泌物仍可以持续发挥分解作用。研究表明，脱卤酶可降解含氯的有机氯农药，生成氯离子、水和二氧化碳[13]。
根系分泌物还具有可以改变有机氯农药在土壤中吸附能力的特性，促进其与腐殖酸等土壤中有机物质的共聚作用，通过增加其在环境中的吸附量来提高植物对它的吸收转运能力，如：南瓜、甜瓜等植物能分泌一种能与2,3,7,8-TCDD等有机氯农药结合并增加其水溶性的物质，从而提高其被植物吸收转运的能力[14]。
许多实验研究证明，植物根系分泌物在植物修复过程中起着某些重要作用，可通过其分泌的酶类和土壤微生物共代谢来降解、消除有机氯农药，减轻其对植物的危害性。今后可从寻找、筛选某些特异性根系分泌物植物及其对清除有机氯农药的效率等方面进行深入研究。
3 植物–微生物联合体系对有机氯农药的转化
由于土壤中植物根系的存在，增加了微生物的活性、生物量和生活范围[15]。国内外研究结果显示，微生物在根际环境与非根际环境中的差别很大，这种微生物在数量和活动上的增长，很可能是使根际环境中有机氯农药代谢降解的因素。Henner等人的研究表明，根际微生物可以加速许多农药以及三氯乙烯的降解。魏树和等人的研究表明，菌根表面菌丝体向土壤中的延伸，极大地增加了植物根系吸收的表面积，有些甚至可使表面积增加46倍[16]。这种作用增强了植物对农药等有机物的吸收能力，在受有机氯污染土壤的修复中起着重要的作用[17]。
植物在生长过程中可释放一些物质刺激根际环境微生物的活性，根细胞分泌的粘液和其它细胞的分泌液构成植物的渗出物也可以成为微生物重要的营养源，有些分泌物还是微生物共代谢的基质[18]。Jordahl等报道杨树根际的微生物数量增加，但没有选择性，即降解有机氯农药的微生物是没有选
2011年12月董洪梅，等：有机氯农药污染土壤的植物修复机理研究进展9
择性的增加，这表明微生物的增加是由于根际环境条件的变化所引起，而非环境中有机氯农药的影响[19-20]。Siciliano等通过研究也发现草原地区微生物对2-氯苯甲酸的降解率高于对照11%～63%[21]。Nichols等研究表明，植物根际微生物明显比空白土壤中多，这些增加的微生物能增加环境中的有机物质的降解[22]。
植物强化根际的矿化作用与菌根菌和同生菌有一定的关系，菌根作为真菌与植物的结合体对土壤的影响具有微生物和植物的双重特性，菌根植物的特定结构使根系的吸收面积增大，能降低植物与土壤之间的流体阻力，促进根系对水分和养分的吸收和利用。植物根系分泌物还能刺激细菌的转化作用，在根际环境形成有机碳，同时根细胞的死亡也可增加土壤有机碳，这些有机碳的增加能阻止有机氯农药向地下水转移，也可增加微生物对有机氯农药的矿化作用。有研究表明，微生物对莠去津的矿化作用也与土壤有机碳成分直接相关[23]。此外，植物由于具有错综复杂的根系，其巨大的根表面积也是微生物的寄宿之处，从而为土壤微生物生长提供更多的生存场所与环境，使根际环境的好氧转化作用能够正常进行。
4 结论
以上国内外研究结果表明，植物修复受有机氯农药污染土壤的实现一方面依赖于植物生命过程中的不同环节，还要依靠整个植物体[24]。生长在受有机氯农药污染土壤中的植物，可以通过根系分泌相应的物质来调节环境中pH和Eh的大小；根际环境中的酶被保护在植物体内或吸附在根表面，不会受到损伤；植物根系在不同环境条件下的分泌物除了能达到促进植物修复受有机氯农药污染土壤的作用外，还能刺激根际微生物的活性，提高其对土壤环境中有机氯农药的降解能力，同时为该类物质在土壤中被共代谢提供大量的基质。
植物修复技术虽然有前述很多优点，但仍有不完善的地方，实际应用中有一定的局限性。如在修复过程中，有些植物对土壤、气候等条件有一定的要求，容易受到自身和外界因素的制约。但随着对筛选高效修复植物、污染物的生物利用性及其在植物体内的转化机理等多方面的研究和实践的深入，有机氯农药污染土壤的植物修复技术必将得到广泛推广和应用，为土壤环境的保护和治理带来新的发展前景。
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（下转第14页）
14 现 代 农 药 第10卷 第6期
商品名Sakura 、Fierce ，试验代号KIH –485、KUN –043。2005年在美国进行鉴定，并由美国K –I 化学公司开发，与其它氯代乙酰胺类除草剂品种比较，具有低用量、特殊残留活性特点，除草效果好及除草持效期长是其突出优点，用量为125～250 g/hm 2，大豆与玉米苗前处理，可有效防治野黍、二色蜀黍、马唐属、狗尾草属、稗属等大多数一年生禾本科杂草以及苋属、茄属、藜属等小粒一年生阔叶杂草，对苘麻高活性，其生物活性远远超过乙草胺等品种，今后有可能替代氯代乙酰胺类现有品种。
N
O N N 3
O F
F CH
F F CH 2
S O O C
H 3C H 3
4 结语
近10年来，随着转基因大豆从美国、巴西等国的大量进口，国产大豆受到持续不断的冲击，不论是产量与品质或是售价，国产大豆均不具有优势，1996年成为净进口国，进口量突破100万t ，2009年则达4225万t ，作为生产大省的黑龙江省，大豆价格与到港进口大豆价差达350～400元/t ，此外黑龙江大豆出油率为18%～20%，而美国转基因大豆为20%～22%，因而形成进口大豆剧增，国产大豆不断积压，国内大豆生产、加工和营销等各个环节已被国外公司控制，这就是中国大豆行业面临的现实。在低价进口转基因大豆的不断冲击下，豆农丧失种植的积极性，作为大豆种植面积和产量占全国1/3的黑龙江省，近年来大豆种植面积持续缩减，而用于大豆田的除草剂品种及其混剂 (混用)
众多，竞争激烈，因此在一定时期内，大豆似乎不宜成为开发除草剂新品种的重点，而水稻、玉米等作物则是重要市场。
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拿什么拯救重金属污染土壤？ “土壤中毒”不是耸人听闻，而是正在发生的事实。 在广西、云南、湖南等一些受到重金属污染区的土地上，原本正常生长的农作物会被超标的重金属毒死，人们难觅蔬菜和粮食的踪影。随着经济社会的发展，中国的土壤重金属污染日益严重。环保部此前估算的数据显示，全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。国土资源部也称，目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。 中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员告诉记者，因矿产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露，并通过水流等途径污染农田，造成土壤中的重金属含量严重超标，直接影响到农作物的产量和品质，威胁人类健康。 他说，土壤污染问题的“弱势”,跟其隐蔽性和滞后性有关。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。比较典型的重金属污染物有砷、镉、汞、铬、铅、镍、锌、铜等，尤其是砷中毒的事件，我国每年都有报道。 但土壤的安全，又涉及人们的米袋子、菜篮子，事关人们的生命健康。因此，污染土壤的修复迫在眉睫。 ——谁来拯救—— 土壤重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题，传统污染土壤的修复方法不能从根本上解决问题。陈同斌研究员说，像淋洗法修复土壤，用化学溶剂对受污染土壤进行清洗，把重金属洗去，
这是比较彻底的解决办法，但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外，还存在二次污染的问题。相对来说，借助植物特殊功能修复污染土壤的植物技术以其安全、廉价的特点正成为全世界研究和开发的热点。 陈同斌主持的“重金属污染土壤的植物修复技术”课题小组，在国际上率先开发出砷污染土壤的植物修复技术，并建立了第一个植物修复示范工程。他们的研究证实，蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能，其叶片含砷量高达千分之八，大大超过植物体内的氮磷养分含量。 “植物修复可以细分成植物富集、植物稳定、植物阻隔等很多类型。但是目前植物修复的重点方向主要集中在以去除重金属为目的的植物萃取技术。植物修复萃取技术首先需要筛选和培育特种植物，特别是对重金属具有超常规吸收和富集能力的植物——俗称‘超富集植物’，种植在污染的土壤上，让植物把土壤中的污染物吸收起来，再将植物中的重金属元素加以回收利用。”陈同斌说，“大部分植物吸收的重金属都集中在根部，而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成为超富集植物，一是植物在有毒重金属污染胁迫下生物量不能减少；二是植物吸收的重金属含量应该高于土壤中的含量。这样的超富集植物才具有实用价值，可以推广应用。” ■专家释疑 陈同斌：中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任，首席研究员、博士生导师、国家杰出青年基金获得者，是我国植
有机氯农药及其对长江中下游的污染 摘要：1948年的诺贝尔医学奖授予发明剧毒有机氯杀虫剂DDT的瑞士化学家米勒。此后有机氯农药因其高效，应用十分广泛。直到上世纪70年代人们才意识到它的危害。但因历史上的滥用，有机氯农药至今仍然威胁着我们。我国作为农业大国，在上个世纪也大量使用过有机氯农药，这些有机氯农药残留现状如何？本文以长江中下游为例，探讨有机氯农药对环境的影响。 关键词：有机氯农药危害富集污染 引言：环境污染是人类当今面临的一大问题。发达国家近代人口急剧增长，随着工业的快速发展，城市化进程起步，大量人口离开土地，不再参与粮食的生产，这就要求提高农产品的产量以满足这些人口的需要。此时，化学农药随着工业化与科学技术的发展应运而生。其中有机氯农药就是曾经广泛使用的一种。这种农药效果好，制备成本低，且以当时的观点来看，有机氯农药对环境和人类的毒害小。因此包括我国在内的很多国家都曾大规模地采用有机氯农药。但有机氯农药的滥用对人类的健康造成极大危害，这种危害至今没有消除。接下来我们具体认识一下有机氯农药，并以长江中下游为例看看有机氯农药对环境的威胁。 有机氯农药的概念 有机氯农药是指在农业上用作杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂的各种有机氯化合物的总称。属于高效广谱农药，包括脂肪族、芳香族氯代烃[2]，主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。前者包括杀虫剂DDT和六六六，以及杀螨剂三氯杀螨砜、三氯杀螨醇等，杀菌剂五氯硝基苯、百菌清、稻丰宁等；后者如作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等[1]。 有机氯农药是第一代农药，以DDT和六六六的使用历史最为悠久[2]。DDT的化学名称为双对氯苯基三氯乙烷，因有分子中有两个氯苯基和三个氯又称为二二三。六六六的化学名称是1,2,3,4,5,6-六氯环己烷，因分子中有六个氯、六个碳和六个氢，所以俗称六六六。 DDT的结构式六六六的结构式 有机氯农药的性质 物理性质方面，常用的有机氯农药蒸气压低，挥发性小，停用后自然环境要经25～110年才能复原[6]。因此有机氯农药可以缓慢杀死很多害虫。同时，有机氯农药脂溶性强，水中溶解度大多低于1ppm，因此在使用六六六等农药时先将其溶解在煤油中，然后将煤油溶液在水中制成乳浊液。另外，有些有机氯农药，如DDT能悬浮于水面，可随水分子一起蒸发[2]。 化学性质方面，氯苯结构稳定，不易为体内酶降解，在生物体内消失缓慢。在土壤微生物的作用下的产物也像亲体一样存在着残留毒性，如DDT经还原生成DDD，经脱氯化氢后生成DDE，这两种也是后面研究中重点监测的产物。另一个重要性质是环境中的有机氯农药可以通过生物富集和食物链作用，随着食物链的向上扩展而富集，如虾在含0.005ppm滴滴涕的水中养七十二小时, 体内含量达0.14ppm。在美国密执安湖水中含有少量滴滴涕, 但通过食物链的富集, 滴滴涕在海鸥体内的含量为水内含量五千万倍等等[5]。 有机氯农药的应用历史 有机氯农药对虫类都有胃毒和触杀作用，如当昆虫爬行或停息在 DDT或六六六喷洒处，药物即可被昆虫表皮吸收，然后渗透到昆虫体内而将其毒死。20世纪40年代，因DDT和六
农药对土壤的影响污染及防治措施
农药对土壤的影响、污染及防治措施 娄凯 （郑州大学水利与环境学院河南郑州 450001）摘要:阐述了中国农药生产及使用的现状,经过分析农药的基本情况、农药使用中存在的问题，农药对土壤环境污染的原因, 分析农药对土壤环境的危害，介绍土壤中农药的迁移转化规律,概括总结了解决土壤污染的防治措施。 关键词:农田土壤;污染; 防治措施 1949 年—1980 年世界粮食单产由1 000 kg/ hm2 提高到2 499 kg/ hm2 ,平均增长39 kg/ hm2 。其中科技对农业高速发展的贡献率为70 %以上。作为贡献的核心是良种、化肥、农药和灌溉。建国以来,中国的农药工业取得了很大的发展,并为中国农业的丰产、稳产作出了巨大的贡献,使中国的粮食总产量稳居世界首位。特别是近年来中国的农药出现了长足的进步。当前中国的农药产量已列世界第二位。有统计数字表明,中国经过对病虫草害的防治,每年可换回粮食损失150 亿公斤。但同时农药的过量使用也造成了严重的土壤污染问题。 1、农药的基本情况 农药, 是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其它有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成物或者来源于生物、其它天然物质的物质及其制剂。迄今为止, 世界各国所注册的1500 多种农药中, 常见的有300多种, 按农药
化学结构可分为有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、有机氮化合物、有机硫化合物、醚类、杂环类和有机金属化合物等; 按其主要用途可分为杀虫剂(如澳氰菊酷、甲胺磷)、杀蜗剂(如杀瞒特)、杀鼠剂(如磷化锌)、杀软体动物剂、杀菌剂(如波尔多液)、杀线虫剂、除草剂(如除草醚)、植物生长调节剂(如助壮素)等; 按农药来源可分为矿物源农药(无机化合物)、生物源农药(天然有机物、抗生素、微生物)及化学合成农药, 而生物源农药又可细分为动物源农药、植物源农药和微生物源农药3类。 中国是发展中的农业大国、人口大国, 也是农药生产和使用大国。近年来中国农药总施用量达130 余万t( 成药) , 平均每hm2 施用接近15kg, 比发达国家高出一倍。而且在土壤中的残留农药量一般高达50%～60%。农药这一特殊用途化学物质问世以来, 在直接参与土壤生态环境生命过程中, 它为人类治理病虫害, 促进农作物的生长, 提高农作物的抗劣性能, 改进和提高农作物的品质, 但在此过程中所产生的一个不容忽视的问题是土壤生态环境问题, 它对社会发展所产生的不利因素值得反思和总结。 2、农药使用中存在的问题 2.1使用技术落后在农药的使用上存在着农药的品种和数量搭配不科学,使用器械落后等一些问题。农民缺乏科学知识和相应的农药使用管理措施。出现了滥用农药,随意加大用药量等现象,从而造成了包括农药对土壤污染在内的一系列污染问题。 2.2农药使用的品种结构不合理在中国的农药使用中,杀虫剂的比
新疆农业大学 专业文献综述 题目: 农药污染对土壤的影响及防治 姓名: 马新华 学院: 资源环境学院 专业: 环境科学 班级: 环科０３２班 学号: ０３４２３２２３９ 指导教师: 孙霞职称:讲师 2007 年3月13日 新疆农业大学教务处制
农药污染对土壤的影响及防治 作者：马新华指导老师：孙霞 摘要：农药是重要的生产资料,在农业生产中发挥了积极的作用。随着使用量和使用年数的增加,农药对土壤产生了很多不良影响,甚至危害人体健康。本文在参阅大量文献资料的基础上简述了国内外农药污染土壤的现状, 综述农药污染对土壤的影响并介绍了目前国内外土壤农药污染的综合修复治理方法，包括物理—化学修复、化学修复、微生物修复和植物修复技术。 关键词：农药污染土壤影响修复 Influence and its control of Pesticide Pollution on the soil Author:Ma xinhua Instructor teacher:Sun Xia Abstract：Pesticide plays a very important role in agriculture development.With the increase of using years and application amount,it produse the harmful effect on the soil and people's health. This paper states briefly the present situation of soil polluted by pesticide and the impact on soil in China and reviews technologies of the comprehensive control of soil polluted by pesticide . including: physical chemical remediation, chemical remediation , bioremediation and phytoremdiation. Key word: Pesticide pollution Soil effect Remediation 前言现代农业生产中,化学农药在植物病虫害综合防治中占有重要地位。近年来，我国每年施用农药防治病虫草害3亿hm2，挽回粮食4300万t、棉花160万t,蔬菜4800万t、水果520万t，总价值5亿元左右。但农药的过量使用也造成了严重的环境污染问题。土壤作为植物生长的基质，是一种基本的的农业生产资料,土壤质量好坏直接关系到土壤的产出能力。因此，为了农业的可持续发展，必须在充分了解农药污染对土壤的影响基础上,及早预防土壤的污染和进一步污染。同时,对已经发生农药污染的土壤及早治理,以免污染进一步扩大到大气、水体或在食
立志当早，存高远 重金属污染土壤的植物修复 土壤是环境中特有的组成部分，是最宝贵的自然资源之一。在地球表面，土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是生态系统物质交换和物质循环的中心环节，是连接地理环境各组成要素的枢纽，是人类赖以生存的必要条件。然而，各种人为因素如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等，使土壤遭受不同程度的破坏，致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值，并危及食物链安全与人类自身健康。 我国城市与工业废水年排出镉、汞等重金属为2700 吨左右，且相当一部分污染物通过灌溉途径进入农牧业生产环境，污染了耕地。灌溉水源中的镉、汞、铜、锌等重金属一旦进入土壤，就会被农作物吸收，从而残留在农产品中。受污染的水源和农作物还会危及畜禽健康，使畜禽产品受到污染。 在造成环境污染的重金属中，危害最大的是汞、镉、铬、铅、砷等，毒性稍低的是镍、铜、锌、钴、锰、钛、钒、钼、铋等。汞进入人体后被转化为甲基汞，有很强的脂溶性，易进入生物组织，并有很高的蓄积作用，在脑组织中积累，破坏神经功能，无法用药物治疗，严重时能造成死亡。镉进入人体后，主要贮存在肝、肾组织中，不易排出，镉的慢性中毒主要使肾脏吸收功能不全，降低机体免疫力以及导致骨质疏松、软化，引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形，如八大公害之一的骨痛病，有时还会引起心血管疾病等。铅对人体也是累积性毒物，铅能引起贫血、肾炎，破坏神经系统和影响骨骼等。砷是一种类金属，也是传统的剧毒物。 植物修复是一门新兴的环境治理技术。广义的植物修复就是利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害
土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①2007-05-27 17:08 土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①作者】桑爱云。张黎明。曹启民。夏炜林。王华。【英文作者】 SANG Aiyun1） ZHANG Liming1） CAO Qimin1） XIA Weilin1） WANG Hua2）<1 Tropical Crops Genetic Resources Institute。CATAS。Danzhou。Hainan。 2 College of Agronomy。SCUTA。Hainan 571737）。【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。华南热带农业大学农学院。海南儋州。【刊名】热带农业科学 , Chinese Journal of Tropical Agriculture, 编辑部邮箱2006年01期 桑爱云1>② 张黎明1> 曹启民1> 夏炜林1> 王华2> (1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737。 2 华南热带农业大学农学院海南儋州571737> 摘要重金属污染是土壤污染中危害极大的一类, 重金属污染的防治及其修复是目前国际上研究的热点之一。综述了土壤重金属污染及其植物修复的方法, 概述了超富集植物的概念、植物修复的机制和方式, 系统阐述植物修复的应用前景和今后的研究方向。关键词重金属污染。植物修复。超富集植物分类号X5 3 Resear ch Advances and Development Prospect of Phytor emediation in Heavy Metal Contamination Soil SANG Aiyun1> ZHANG Liming1> CAO Qimin1> XIA Weilin1> WANG Hua2> (1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737。 2 College of Agronomy, SCUTA, Danzhou, Hainan 571737> Abstr act Heavy metal contamination is extremely harmful in soil contamination. It is one of the research priorities in the world to control and remedy heavy metal contamination. Heavy metal contamination in soil and its phytoremediation are reviewed in this paper. At the same time, the definition of hyper-accumulated plants and the mechanism and measures of phytoremediation are described in detail. The perspectives in research and application of phytoremediation were expounded systematically. Keywords heavy metal contamination 。phytoremediation 。hyper-accumulator 热带农业科学CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE 2006 年 2 月第26 卷第 1 期Feb. 2006 Vol.26, No.1 ① 科技基础性工作和社会公益研究专项( 2004DI B3J073> 资助。
农药污染对土壤的影响及防治措施 农药作为农业生产的重要投入物对农业发展和人类粮食供给做出了巨大的贡献。有资料表明,世界范围内农药所避免和挽回的农业病、虫、草害损失占粮食产量的1/ 3。然而长期大量的使用农药其污染及危害是极为严重的,农药对土壤、大气、水体的污染,对生态环境的影响与破坏已引起了世人的广泛关注。土壤是人类赖以生存的物质基础,更是农业生态系统物质与能量交换的枢纽,研究和探讨农药在土壤环境中的行为规律及土壤污染机制将有助于发挥农药在农业生产中的积极作用,并采取科学的手段消除或弱化农药对土壤乃至农业生态系统及人类健康的影响与危害。土壤农药污染是一全球性问题。在我国,受农药使用历史、施用技术以及产品结构等因素影响,土壤农药污染较为严重,成为制约食品安全与农业可持续发展的桎酷。 1.农药对土壤的影响 1.1.农药对土壤的污染 农药对土壤的污染是指人类向土壤环境中投入或排入超过其自净能力的农药,而导致土壤环境质量降低,以至影响土壤生产力和危害环境生物安全的现象。农药对土壤的污染与施用农药的理化性质、农药在土壤环境中的行为及施药地区自然环境条件密切相关[1]。农药的理化性质是农药对土壤污染的重要因素之一。建国初期至20世纪70年代我国使用的无机类、有机氯农药的性质极稳定,不易分解,尤其有机氯农药水溶性高、脂溶性低,表现高残留、易迁移的特性,致使此类农药禁用近20年后全国大部分地区土壤中仍有残留[2]。如1992年国家环保总局测试表明,江苏南通棉区土壤中DDT最高残留量仍达1123 mg/ kg。换代产品有机磷、氨基甲酸脂类、有机氮类杀虫剂和磺酰脲类除草剂的使用,相对缓解了土壤污染的程度,但污染范围却由于农药使用范围的扩大而扩大,污染形势亦不容乐观。1.2.农药污染土壤的途径 农药污染土壤的主要途径：一是施用于田间的各种农药大部分落入土壤中，附着于植物体上的部分农药因风吹雨淋落入土壤中；二是使用浸种、拌种等施药方式，或是将农药直接撒于土壤中，造成污染的累积；三是近年来采用喷射方法（如飞机喷射）使用农药，估计有50％以上的农药从叶面落入土壤，也有大量的农药撒在或蒸发到空气中，一旦降雨，随雨水降落到土壤中，污染土壤[3]。 1.3.农药使用中存在的问题 (1) 使用技术落后在农药的使用上存在着农药的品种和数量搭配不科学,使用器械落后等一些问题。 (2) 农药使用的品种结构不合理在我国的农药使用中,杀虫剂的比例较大,而除草剂的用量较小,我国农药使用的方向无疑是加大除草剂的用量,因此在防治农药污染方面应充分考虑到这一点。 (3) 农药质量问题较突出这是造成农药对土壤污染问题的重大隐患之一。 (4) 缺乏农药的安全性评价我国目前几乎没有关于农药商品安全性方面的控制措施,这与发达国家有很大的差距。 [4] 1.4.污染效应 我国土壤农药污染效应有三大特点。(1).污染面积大。随着我国农业发展,农药使用量陡增。据统计,我国农药施用面积达2. 8 亿公顷以上,年施用量50 ～60万吨[ 5 ]。由于农药利用率极低,只有10% ～20%为植物吸附, 50% ～60%残留于土壤中,又因我国农药结构单一,农药产品中杀虫剂占70% ,有机磷又占70% ,造成
第10卷第6期现代农药Vol.10 No.6 专论与综述 有机氯农药污染土壤的植物修复机理研究进展 董洪梅，万大娟* （湖南师范大学资源与环境科学学院，长沙 410081） 摘要：受有机氯农药污染土壤的植物修复是一项具有广泛应用前景的技术，对其修复机理的探讨有助于深入研究修复技术与应用推广。综合分析植物修复受有机氯农药污染土壤的机理，主要体现在：植物直接吸收和转运有机氯农药；植物释放分泌物去除有机氯农药；植物微生物联合体系对有机氯农药的转化。 关键词：有机氯农药；吸收；分泌物；联合修复 中图分类号：TQ 450 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1671-5284.2011.06.002 Mechanism on Phytoremediation of Contaminated Soil with Organochlorine Pesticides DONG Hong-mei, WAN Da-juan* (School of Resources and Environment Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China) Abstract: Phytoremediation of contaminated soil with organochlorine pesticides is a technology which has wide foreground. The study on mechanism of phytoremediation will help us to promote the study and application deeply. The results of comprehensive analysis on phytoremediation of contaminated soil with organochlorine pesticides were as follows: plant absorbed and transported organochlorine pesticides directly; plant released exudates to remove organ chlorine pesticides; the systems of plant and microorganism transformed organochlorine pesticides. Key words: organochlorine pesticide; absorb; exudate; combined remediation 植物修复是利用植物的生长吸收、转化、转移等功能来净化土壤中污染物的一种修复技术，是一项公认的具有潜力的、优美的、自然的生物修复方式。污染土壤的植物修复作为当前环境污染控制研究的热点，受到了国内外专家学者的普遍关注。 国外对植物修复的研究较多，有的已展开原位修复并达到商业化水平[1]。美国于20世纪80年代就广泛进行植物修复研究，而我国则起步较晚，工作多偏重于重金属污染土壤的修复，有关农药污染土壤修复的报道较少。安凤春等人的研究显示，在DDT污染浓度为0.125 mg/kg的土壤中种植10个品种的草本植物，发现不同品种的草对同种农药吸收与富集能力不同，同一品种的草对不同农药吸收与富集能力也有差异[2]。 植物修复受重金属污染土壤的机理往往是寻找能够超累积或超耐受该有害重金属的植物，将金属污染物以离子的形式从土壤中转移至超累积或超耐受植物的特定部位，再将富集了重金属的植物进行处理。而植物修复受有机氯农药污染土壤的机理要复杂得多，在修复中经历的过程可能包括吸附、吸收、转移、降解、挥发等，是一种原位处理污染土壤的方法，具有操作简单、应用成本低、生态风险小、对环境的改变少等特点。植物在其生长周期中，对周围发生的化学、物理和生物过程都会产生深远影响，在吸收营养物质、生长发育、衰老死亡以及完全腐解等过程中，植物都能不断地改变着周围环境。综合分析植物修复受有机氯农药污染土壤的机理，主要有3种：植物直接吸收有机氯农药后转移或分解；植物释放分泌物和特定酶降解土壤环境中的有机氯农药；植物促进根际微生物对土 收稿日期：2011–06–07；修回日期：2011–07–02 基金项目：湖南省自然科学基金 (09JJ6025)；湖南省高等学校科学研究项目 (10C0933) 作者简介：董洪梅 (1985—)，女，山东省滕州市人，在读硕士研究生。专业方向：环境污染控制。通讯作者：万大娟。E–mail：dajuanwan@https://www.doczj.com/doc/3d13204217.html,
土壤重金属污染的植物修复 3 屈 冉1,2 孟 伟1 李俊生 133 丁爱中2 金亚波 3 (1中国环境科学研究院,北京100012; 2 北京师范大学水科学研究院,北京100875; 3 广西大学农学院,南宁530005) 摘 要 土壤重金属污染的危害范围广泛,使用传统的物理和化学修复方法成本高,对环 境扰动大,而利用植物修复的效果较为明显,易于操作。本文论述了土壤重金属污染的单一植物、植物与微生物联合、植物与化学方法相结合的修复方法,着重介绍了重金属超富集植物的研究和植物体内螯合肽(PCs )的合成。生物螯合剂的应用及土壤重金属污染的动物、植物和微生物的联合修复将是未来研究的热点。关键词 土壤污染;重金属;植物修复中图分类号 X131.3 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2008)04-0626-06Research progress on phytore m ed i a ti on of heavy m et a l con t am i n a ted so il 1QU Ran 1,2 , ME NG W ei 1,L I Jun 2sheng 1,D ING A i 2zhong 2,J IN Ya 2bo 3(1 Chinese R esea rch A cade m y of En 2 vironm ental Sciences,B eijing 100012,Ch ina;2 College of W ater Sciences,B eijing N or m al U niver 2 sity,B eijing 100875,Ch ina;3 A g ricultu ral College of Guangxi U niversity,N anning 530005,Chi 2na ).Ch inese Journal of Ecology ,2008,27(4):626-631.Abstract:The conta m inati on har m by s oil heavy metals is extensive .The cost of traditi onal phys 2ical and che m ical re mediati on methods is expensive .Moreover,the disturbance of traditi onal methods on envir onment is severe .It has been p r oven that phyt ore mediati on ismore effective than other methods and easily operated .This paper discussed the phyt ore mediati on technique of single p lants,co mbinati on of p lants and m icr obes,as well as combinati on of p lants and che m ical treat 2ment,and e mphatically intr oduced the research of hyperaccumulati on p lant and the synthesis of phyt ochelatin (PCs ).It is f orecasted that future disquisitive e mphases are the app licati on of bi o 2chelat or al ong with co mbinati on re mediati on of ani m als,p lants and m icr obes .Key words:s oil conta m inati on;heavy metal;phyt ore mediati on . 3国家自然科学基金项目(30440036)和中国环境科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务专项资助项目(30770306)。33通讯作者E 2mail:meng wei@craes .org .cn 收稿日期:2007206224 接受日期:2007212203 土壤是人类及众多生物赖以生存繁衍发展的物 质基础之一。污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中,当其积累到一定程度、超过土壤自净化能力时,土壤的生态服务功能将降低,进而对土壤动、植物以及微生物产生影响。重金属是土壤重要污染物之一。粗略统计,在过去的50年中,排放到全球环境中的Cr 212×104 t 、Cu 9139×105 t 、Pb 7183×105 t 和Zn 1135×106t,其中大部分进入土壤,致使 世界各国土壤出现不同程度的重金属污染(Singh,2003),中国土壤的重金属污染也十分严重(王新和周启星,2004)。土壤中的重金属离子可以作为中 心离子与土壤中的水、羟基、氨以及一些有机质中的某些分子形成螯合物,并在土壤中迁移转化,易于被植物或微生物吸收利用,继而通过食物链进入人体,引起各种生理功能改变,导致各种急慢性疾病,如慢性中毒、致癌和致畸等。因此,有必要开展土壤重金属污染的生态修复。 传统的土壤重金属污染修复技术有排土填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法和化学法等。在20世纪80年代初期,土壤重金属污染的植物修复开始起步,目前关于这方面的研究比较多,是一项有发展前景的修复技术。与传统的处理方式相比,植物修复的主要优点是成本低,处理设施简单,适合大规模的应用,利于土壤生态系统的保持,对环境扰动小, 具有美学价值等特点。植物修复是生物修复(bi ore 2 生态学杂志Chinese Journal of Ecol ogy 2008,27(4):626-631
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3d13204217.html, 农药对土壤的污染及其防治措施 作者：陈刚刘西超王静 来源：《现代农业科技》2013年第10期 摘要介绍了农药的种类及毒害和农药在土壤中的存在状况，分析农药的污染，提出防止 农药对土壤污染的措施，以减少农药对土壤和生物造成的危害。 关键词农药；土壤污染；防治措施 中图分类号 X153.61 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）10-0218-01 土壤污染近年来逐渐引起了人们的重视。土壤污染的来源主要是城市和工矿企业的“三废”、施入农田的农药、化肥以及人类生活中所产生的废物。引起土壤污染的物质中，有些本来并非有害，而是由于进入土壤的数量多，达到毒性水平，才破坏了土壤内部以及土壤和其他生态系统的自然平衡，从而对人和其他生物产生有害的影响[1]。 1 农药种类及毒害 农药依杀灭的生物对象不同，分为杀虫剂、灭菌剂、杀鼠剂、杀线虫剂和除草剂。其中，以杀虫剂、灭菌剂和除草剂使用量最多，最容易引起环境和土壤污染。 1.1 杀虫剂 杀虫剂按其化学成分可以分为有机氯、有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂。有机氯杀虫剂如六六粉、滴滴涕，毒性强、药效长，但不易被生物降解，我国已禁止使用。有机磷杀虫剂一般容易被微生物降解，因此它们在土壤中（以及水中）存在较少，但其对人体的毒性比有机氯杀虫剂大，使用要特别谨慎。氨基甲酸酯杀虫剂对哺乳动物的毒性较低，并且具有易被生物降解的优点，是目前推荐使用的良好杀虫剂。 1.2 灭菌剂 灭菌剂使用总量比杀虫剂少很多，灭菌剂的种类有含铜、硫的无机灭菌剂、有机磷灭菌剂和有机氯灭菌剂等。它们对土壤影响与杀虫剂基本相同。 1.3 除草剂 多数除草剂可以被微生物降解，对哺乳动物毒性较低，但对鱼类有毒性。 2 农药在土壤中的存在状况
生态环境 2003, 12(1): 76-80 https://www.doczj.com/doc/3d13204217.html, Ecology and Environment E-mail: editor@https://www.doczj.com/doc/3d13204217.html, 基金项目：广州市科技计划项目（2001-J-011-01）；华南理工大学自然科学基金项目（E52020） 作者简介：张太平（1967－），男，博士，讲师，从事污染生态学与环境生物技术的研究。 根际环境与土壤污染的植物修复研究进展 张太平，潘伟斌 华南理工大学环境科学与工程系，广东 广州 510641 摘要：土壤污染的植物修复通常与植物根际微生物紧密相关，根际微生物群落变化与土壤污染物在根际环境中的动态，可能是对土壤污染成功进行植物修复的基本过程。可见根际环境在土壤污染的植物修复中具有明显的重要作用。文章介绍了有关重金属在根际环境中的动态、有机污染物在根际环境中的降解转化、土壤重金属污染与土壤有机污染的植物修复研究进展。 关键词：根际环境；土壤污染；植物修复 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2003）01-0076-06 根际环境(rhizosphere)是指与植物根系发生紧密相互作用的土壤微域环境，是植物在其生长、吸收、分泌过程中形成的物理、化学、生物学性质不同于土体的、复杂的、动态的微型生态系统。它是土壤圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的结果。从环境科学角度来说，根际环境是重要的环境界面，因而成为当前土壤与环境科学研究中的一个热点[1]。根际环境的研究主要集中在两个方面，一是农业方面，探讨根际的物理、化学和生物环境与作物生长发育、抗逆性和生产力的直接关系；二是环境污染及其治理研究[2]。由于土壤及地下水的污染呈日益加剧的趋势，近年来对土壤重金属及有机污染的植物修复研究日渐增多，其关键之处是根际环境在土壤污染植物修复中的地位与作用，新的研究方法与技术、思路与观点不断涌现。本文就根际环境与土壤污染植物修复近年来这方面的研究进展作一简要评述，以期为该领域的研究提供借鉴。 1 根系分泌、根际微生物相互关系及其在土壤污染生物修复中的地位与作用 根际环境由于植物根系分泌作用的存在致使其pH 、Eh 、微生物等组成一个有异于非根际的特殊生境，根系分泌、根际微生物间存在着复杂的相互关系。14CO 2连续标记植物与密闭根－土壤系统研究表明，植物光合产物的40%以上通过根释放到土壤，称为根际沉降(rhizodeposition)，供相关的生物群的代谢利用，包括自由生活的微生物，及其与 植物共生的根瘤菌与菌根真菌[3] 。早已证明，根系分泌物会影响土壤中微生物的数量及群落组成，群落特征也随着根系分泌物的类型而变化。根际环境中的细菌密度比非根际土壤通常大2～4个数量级，并表现范围更广泛的代谢活性[4]。 土壤中微生物的活性及其生物量增长受到底物的限制，特别是碳源，根际环境中碳源的输入明显增加微生物的活性。通过模拟根系分泌物组成成分进行碳源添加实验，测定微生物群落的DNA 分子杂交、（G+C ）比例、膜脂，结果表明，微生物群落结构及活性与碳源存在明显的相关性[5]。Compbell 等研究了以根系分泌物中的有机物为唯一碳源培养土壤微生物，对3种不同植被类型9个取样点的土壤样品研究结果表明，根系分泌物对土 壤微生物具有一定的选择性[6] 。Kozdroj 等的研究结果表明，植物根系分泌物明显影响根际微生物群落结构，根系分泌物中的有机成分是引起根际新的细菌群落发展的潜在机制。以植物为基础的土壤污染生物修复通常是由于与植物根际紧密相连的微生物的作用，这种依赖于根际的变化而使土壤中微生物群落发生变化，可能是对土壤污染成功进行生物修复的基本过程[7]。可见根系分泌、根际微生物相互关系在土壤污染生物修复中具有非常重要的地位与作用。 根系分泌物具有各种不同的功能与性质，根系分泌物除促进根际微生物的生长及多样性与活性外，近来的研究发现，根系分泌物也是生物间相生相克关系(allelopathy)的不可缺少的组成成分。最新研究结果表明，根际环境分子信号对捕食者、寄生者、互利共生者寻找猎物或宿主非常重要。最引人注目的是与“定量感应”(quorum sensing)有关的分子信号物质，由不同的微生物释放用于感应其本身种群密度，较高的种群密度导致较高浓度的分子信号物质，引发密度依赖性反应，从而控制种群密度，特别是对病原菌种群密度的控制与植物健康的改善[8]。这进一步加深了对根际微生物与植物相互关
土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展 《环境生物技术》结课论文 学院：生命科学学院 专业：生物工程 年级：三年级 姓名：郑洪胜 学号：0809030311 教师：白宁宁 2011-6-22
土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展0809030311 郑洪胜土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展 【摘要】：本文在评述了金属污染物来源和分布的基础上,概括了植物修复的 核心——超积累植物的研究现状，并分析了它的优缺点及技术发展方向，旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。 【关键词】：重金属污染土壤植物修复超积累植物 土壤是人类及众多生物赖以生存繁衍发展的物质基础之一。污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中，当其积累到一定程度、超过土壤自净化能力时，土壤的生态服务功能将降低，进而对土壤动、植物以及微生物产生影响。 重金属是土壤重要污染物之一。重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。目前，世界各国土壤存在不同程度的重金属污染，全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。土壤中进入的重金属不能被土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。 重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程。许多重金属物质一旦进入土壤造成污染, 光靠土壤本身的自净功能需要数百年时间才能降解或者转化。某些重金属土壤污染靠土壤稀释、自净化作用是无法消除的。土壤污染一旦发生, 仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复, 必须靠人工主动修复方法才能解决问题。治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。 （一）土壤重金属污染现状 土壤中重金属的来源是多途径的，首先是成土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外，人类工业、农业生产活动和交通等也造成土壤重金属污染。以下主要就受人为作用影响的土壤重金属污染来源进行介绍。 1.1 不同工矿企业对重金属积累的影响 工业过程中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，使得它们周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属。企业排放的烟尘、废气中也含有重金属，并最终通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤。矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗等，重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散，固体废弃物也可以通过风的传播而使污染范围扩大。 1.2 农业生产活动影响下的土壤重金属污染 农业生产，尤其是近代农业生产过程中含重金属的化肥、有机肥、城市废弃物和农药的不合理施用以及污水灌溉等，都可以导致土壤中重金属的污染。重金属元素是肥料中报道最多的污染物质，化肥中品位较差的过
农药对土壤的影响 土壤污染近年来逐渐引起了人们的重视。土壤污染的来源主要是城市和工矿企业的“三废”、施入农田的农药、化肥以及人类生活中所产生的废物。引起土壤污染的物质中有些本来并非有害，而是由于进入土壤的数量多，达到毒性水平，才破坏了土壤内部以及土壤和其他生态系统的自然平衡，从而对人和其他生物产生有害的影响。 1、农业的种类及毒害 农药依杀灭的生物对象不同，分为杀虫剂、灭菌剂、杀鼠剂、杀线虫剂和除草剂。其中，以杀虫剂、灭菌剂和除草剂使用量最多，最容易引起环境和土壤污染。 1.1 杀虫剂 杀虫剂按其化学成分可以分为有机氯、有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂。有机氯杀虫剂如六六粉、滴滴涕，毒性强、药效长，但不易被生物降解，我国已禁止使用。有机磷杀虫剂一般容易被微生物降解，因此它们在土壤中（以及水中）存在较少，但其对人体的毒性比有机氯杀虫剂大，使用要特别谨慎。氨基甲酸酯杀虫剂对哺乳动物的毒性较低，并且具有易被生物降解的优点，是目前推荐使用的良好杀虫剂。 1.2 灭菌剂 灭菌剂使用总量比杀虫剂少很多，灭菌剂的种类有含铜、硫的无机灭菌剂、有机磷灭菌剂和有机氯灭菌剂等。它们对土壤影响与杀虫剂基本相同。
1.3除草剂 多数除草剂可以被微生物降解，对哺乳动物毒性较低，但对鱼类有毒性。农药在土壤中的存在状况农药在土壤中有6种去向：一是向大气散失（即发挥）。挥发性强的农药，如甲基溴化物、氯丹和七氯，可因挥发作用而损失。二是被土壤吸附。农药分子结构中的官能团如羟基（-OH）、氨基（-NH 2）、亚氨基（-NHR）、酰胺基（-CONH2）、酯（-COOR）和R3N + 等，由于在土壤中形成氢键和质子化作用，可以促进土壤对农药的吸附。另外，百草枯（C12H14CI2N2），以阳离子的形式被土壤胶体吸附。土壤有机质对农药吸附作用影响很大，如纤维素对除草剂吸附量为30 μg/g，而土壤腐殖酸吸附478μg/g。此外，土壤附农药还受土壤pH值的影响。三是以液态在土壤中移动。一些不能被土壤吸附的农药，特别是水溶性的农药，可能从土壤中淋失。淋失的农药可能引起地下水污染。四是与土壤中其他物质发生化学反应。土壤表面的滴滴涕和杀虫快会因太阳辐射而分解，但是由于光合反应不能深入土壤内部，所以不占主要位置。较为重要的是土壤中硅酸盐黏土矿物对农药的直接催化分解。五是被土壤生物降解。由于土壤中有众多的微生物存在，农药经常遭到微生物的代谢分解，就是一些较稳定的农药，最终也会被降解为简单的化合物，最容易降解的是那些含有羟基、羧基、氨基和硝基等极性基团的农药。六是被土壤生物吸收。进入土壤中的农药遭受挥发、淋失、降解、转化和植物吸收等作用后，残存保留于土壤中的部分，称为农药残留，而其含量称为农药残留量。农药在土壤中保留的时间，因