土壤中农药的迁移转化

农药在农田环境中的迁移转化与风险评估随着科技的不断进步，人们的生活水平和食品安全要求也不断提高。

而农田环境中广泛使用的农药问题受到了广泛的关注。

农药是保障现代农业生产的重要技术手段之一，但其在使用过程中也会带来一些消极影响，具有一定的生态风险和安全隐患。

因此，对农药在农田环境中迁移转化与风险评估进行深入研究，对于减少农药对环境和人体健康的潜在风险具有重要意义。

一、农药在农田环境中的迁移转化农药在农田环境中的迁移转化主要包括水体、土壤和空气等环境介质中的消除、迁移和转化过程。

其中，农药消除过程包括化学降解、生物降解和光解等机理，而农药迁移过程包括了吸附-解吸过程、淋洗作用、渗透运移过程和大气扩散等。

这些过程的发生和转化机制都会受到诸如外界环境因素、土壤性质、微生物群落等因素的影响。

1. 水体中的迁移转化对于水生生态系统而言，水体中的农药是一个主要的污染源之一。

农药在水体中的运移过程是由物理扩散以及悬浮颗粒、泥沙颗粒等的吸附和携带而完成的。

此外，水生生物对于农药污染的响应也十分显著。

农药对水体生态系统的影响主要有以下几个方面：（1）破坏藻类和浮游生物的生长；（2）影响水生动物的呼吸、消化和生殖等功能；（3）影响水体内底栖生物的生长和繁殖；（4）使水体中营养盐的浓度增加。

因此，对于水体环境中农药的迁移转化，需要开展一定的控制和管理措施，以保证水体生态环境的健康性和可持续性。

2. 土壤中的迁移转化与水体环境相比，农药在土壤环境中使用更为广泛。

土壤环境具有高度复杂的微生物群落和多种类型的物理化学反应，这些反应机理对于农药在土壤中的降解和迁移具有重要的影响。

因此，如何控制和管理农药在土壤环境中的迁移转化过程，探究土壤微生物群落和化学反应机理的转化规律，显得尤为重要。

3. 空气中的迁移转化空气中的农药主要通过蒸气相和颗粒物相的方式被释放到空气中。

气态制剂包括农药的挥发和蒸发，而颗粒物相则是农药通过风力和扬尘作用散布到空气中。

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。

农药性质农药的封闭性和水溶性直接决定了它的吸附性。

例如，有些农药由于分子体积小，极性分布均匀，故而不易吸附；而有些农药在分子结构上存在极性差异，部分极性较高的部分易被固定在土壤颗粒表面。

此外，化学稳定性强的农药会更难被土壤中的微生物降解分解。

环境条件环境条件是影响农药在土壤中迁移和降解的另一个重要因素。

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)06-0181-04ENV I RONMENTAL FACTOR THAT THE M I GRAT I ON OFPESTICI 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 ILDA 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.lKey wor ds :Pesticide ;So il env iron m ent;M ove and transfo r m b i odeg radati on ;R esidues of pestic i des ;Infl uence factor 农药在土壤中的残留是导致农药对农业环境造成污染的一大根源。

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。

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。

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。

农药在土壤中的迁移转化过程农药在土壤中的迁移转化过程农药进入土壤后会进行一系列复杂的物理\化学和生物过程,包括土壤吸附和解吸附\挥发\化学和生物降解\植物吸收\地表径流损失或者淋溶等(图1）[3],其中土壤吸附-解吸附和降解是两个最主要的过程。

土壤农残的迁移转化过程取决于农药本身的性质(如溶解性）\土壤理化性质(如微生物活性\有机质含量）和环境条件(如温度\降雨）的影响,土壤农残的行为和归趋取决于多种过程的综合作用。

1 吸附作用农药的吸附作用是指在离子键\氢键\电荷转移\共价键\范德华力\配体交换\疏水吸附和分配\电荷-偶极和偶极-偶极等作用力的共同作用下,农药吸附到土壤颗粒表面的过程[21],如阳离子农药百草枯和敌草隆可以与黏土矿物形成离子键而被强烈吸附,同时还能通过电荷转移和范德华力增强吸附。

农药吸附特性由吸附常数(kd）和有机碳标准化分配系数(koc）表示[22],kd表示土壤对农药的吸附能力,值越大则吸附能力越强。

农药自身的分子结构和理化特性均影响其在土壤中的吸附性[21]。

土壤理化性质包括有机质含量\黏土成分\PH\土壤的颗粒度等,这些指标均影响土壤的吸附作用,其中有机质是最大影响因素。

土壤有机质对有机农药有增溶和溶解作用,而且土壤有机质的腐殖酸结构中具有能与有机农药结合的特殊位点,其对有机农药还具有表面吸附作用,因此有机质含量越高吸附性能越高[23,24],研究发现吸附常数(kd）值与土壤有机质含量呈正相关[25]。

土壤PH对农药吸附性的影响与土壤成分和农药性质有关,土壤PH会影响弱酸\弱碱性物质的吸附,但是对非离子型化合物的吸附性影响较小[26]。

2 降解作用农药的降解又可分为生物降解和非生物降解2种方式。

在光\热及化学因子作用下发生的降解现象为非生物降解,非生物降解主要受土壤PH\湿度和温度的影响,而生物体作用下的降解过程属生物降解[26],生物降解是土壤农残的主要降解方式,一般表层土壤的生物降解速率更高。

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。

农药在土壤中的迁移转化1、土壤对农药的吸附土壤是一个由无机胶体、有机胶体以及有机- 无机胶体所组成的胶体体系，其具有较强的吸附性能。

在酸性土壤下，土壤胶体带正电荷，在碱性条件下，则带负电荷。

进入土壤的化学农药可以通过物理吸附、化学吸附、氢键结合和配位价键结合等形式吸附在土壤颗粒表面。

农药被土壤吸附后，移动性和生理毒性随之发生变化。

所以土壤对农药的吸附作用，在某种意义上就是土壤对农药的净化。

但这种净化作用是有限度的，土壤胶体的种类和数量，胶体的阳离子组成，化学农药的物质成分和性质等都直接药性到土壤对农药的吸附能力，吸附能力越强，农药在土壤中的有效行越低，则净化效果越好。

影响土壤吸附能力的一些因素有：(1)土壤胶体进入土壤的化学农药，在土壤中一般解离为有机阳离子，故为带负电荷的土壤胶体所吸附，其吸附容量往往与土壤有机胶体和无机胶体的阳离子吸附容量有关，据研究，不同的土壤胶体对农药的吸附能力是不一样的。

一般情况是：有机胶体>蛭石>蒙脱石>伊利石>绿泥石>高岭石。

但有一些农药对土壤的吸附具有选择性，如高岭石对除草剂24-D的吸附能力要高于蒙脱石，杀草快和白草枯可被粘土矿物强烈吸附，而有机胶体对它们的吸附能力较弱。

(2)胶体的阳离子组成土壤胶体的阳离子组成，对农药的吸附交换也有影响。

如钠饱和的蛭石对农药的吸附能力比钙饱和的要大。

钾离子可将吸附在蛭石上的杀草快代换出98%而吸附在蒙脱石的杀草快，仅能代换出44%。

(3)农药性质农药本身的化学性质可直接影响土壤对它的吸附作用。

土壤对不同分子结构的农药的吸附能力差别是很大的，如土壤对带－NH2农药吸附能力极强。

此外，同一类型的农药，分子愈大，吸附能力愈强。

在溶液中溶解度小的农药，土壤对其吸附力也愈大。

(4)土壤pH在不同酸碱度条件下农药解离成阳离子或有机阴离子，而被带负电荷或电正电荷的土壤胶体所吸附。

例如：24-D在pH3－4的条件下离解成有机阴离子，而被带负电的土壤胶体所吸附；在pH6－7的条件下则离解为有机阳离子，被带正电的土壤胶体所吸附。

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。