化学农药在土壤中的迁移与转化

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1、化学农药在土壤中的迁移与转化http://blog.sina.com.cn/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

2、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

3、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

4、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。溶解于有机质中的农药不受土壤含水量的影响，因此含水量增加时，土壤残留的农药主要溶解在有机质中。土壤中的农药可随水淋溶而在土体中扩散，但受农药本身的溶解度和土壤吸附性能的限制。如除草剂2。D等水溶性大的农药易于淋溶，可直接随土壤水分流入水体；而水溶性小的六六六、DDT等农药则不易被水淋溶迁移。吸附性能小的砂性土壤使农药易于淋溶，而粘粒和有机质含量高的土壤，淋溶较难。一般来说，农药在土壤中

5、的淋溶较弱，故残留于土壤中的农药大多聚集于表土之中。·环境监测·、农药在土壤中的降解作用有：微生物降解、光化学降解、化学降解和土壤自由基降解等。由于土壤中的微生物种类繁多、即使被认为难降解的有机氯农药，最终也要被微生物所降解。化学农药在土壤中的微生物降解作用是一个相当复杂的过程。微生物降解作用是影响农药最终是否在土壤中残留毒量大小的决定因素。微生物对农药的代谢作用，是土壤对农药彻底的、最主要的降解过程。但是，也不能认为微生物群系是万能的，而且有些代谢产物甚至比原型农药毒性更大。光化学降解是化学农药非生物降解

6、的重要途径之一。进入土壤中的农药，由于吸收太阳辐射能，而产生光化学反应。光化学反应有水解、氧化、取代、异构化和离子化等，这取决于农药的物理状态、溶剂以及是否有其它反应物的存在。土壤中的氨基酸、硫基和铜、铁、锰等金属离子可促进某些有机磷农药光化学反应中的水解和氧化还原作用。有些光敏农药的光解是非常迅速的。化学降解主要是指土壤中的农药通过氧化还原、．水解等反应而降解。其中水解反应是许多农药降解的一个重要途径。由于土壤吸附作用对水解反应的催化作用，有些农药在土壤中的水解比在水中的水解更快。总之，农药是人工合成的有

7、机化合物，它与天然有机化合物相比，稳定性较强，不易被化学作用和生物化学作用分解，能在环境中较长期地存在。降解速度快的农药，在环境中残留时间短，称为低残留农药；降解速度慢的农药，在环境中残留长，称为高残留农药。以下简要介绍有机磷农药和有机氯农药的降解过 程3．1有机磷农药的降解有机磷农药在土壤中很易降解，既能直接水解和氧化，也能被微生物分解，其降解速度随土壤温度、湿度和酸度增高而加快。如马拉硫磷可以水解，也可在绿色木霉(Triehoclermavinde)和极毛杆菌属(Pseu—domonos)作用下分解，反

8、应产物可彻底降解为磷酸盐和碳酸盐等。其他的有机磷农药，如对硫磷、甲基对硫磷和乙基对硫磷，能被枯草杆菌(Bacillussubtilis)降解，所含的硝基被还原为氨基。有些微生物能使对硫磷水解为P_硝基酚；杀螟松在土壤中同样发生硝基还原为氨基的降解作用。3．2有机氨农药的降解一般有机氯农药在土壤中较难降解，但还是可以降解的。例如，滴滴涕(DOT)在嫌气条件下，微生物能使之脱氯变为DDD，或是脱氯变为DDE；DDE和