农药在土壤中的降解途径范文

农药在土壤中的降解途径篇1

关键词土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1 000万hm2,有机污染物污染农田达3 600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1 000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1 000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9 kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

3.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

3.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3 km范围的点状污染。

3.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

3.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90sr、137cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

4我国土壤污染的治理措施

4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力

向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。

4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产

控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批部级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。

大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。

针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤ph值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。

4.3调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。

4.4改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。

4.5采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。

5参考文献

[1] 徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[j].环境与可持续发展,1989(1):29-31.

[2] 任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[j].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[3] 陈晶中,陈杰,谢学俭,等.土壤污染及其环境效应[j].土壤,2003,35(4):298-303.

[4] 孙铁珩,李培军,周启星.土壤污染形成机理与修复技术[m].北京:科学技术出版社,2005.

农药在土壤中的降解途径篇2

关键词：现代生物技术环境保护前景规划

1.我国生态环境现状

目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工的工作重点。

2.现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。

生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题，同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，经常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与经常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3.现代生物技术在环境保护中的应用

3.1污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上。

3.2污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是：通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。

3.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。同时，还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

3.4化学农药污染的消除

一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中，非凡是氯代烃类农药是最难分解的，经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染，最好全面推广生物农药。

所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称，它们多是生物体的代谢产物，主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中，形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素，以破坏害虫的激素平衡，干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

参考文献

[1]孔繁翔.环境生物学.北京：高等教育出版社，2000

[2]陈坚.环境生物技术，生物工程进展，2001

农药在土壤中的降解途径篇3

    农药是农业生产中必不可少的生产资料,又是具有毒物属性的有害化学物质,不合理使用将导致对人体键康和生态环境的危害。随着新世纪的到来,人们对环境质量和食品安全的要求越来越高。由于种种原因,我国当前的农药污染状况不容乐观,某些地方还相当严重。提高全民的环境意识,防治农药污染越来越重要。

    1.农药的发展概况

    农药的发展大体经历了三个历史阶段,即天然药物时代(约19世纪7O年代以前)、无机合成农药时代(约19世纪7O年代至2O世纪4O年代中期)和有机合成农药时代。

    2. 我国化学农药污染的现状

    我国是一个.农业大国,农药使用品种多、用量人,其中70%~80%的农药直接渗透到环境中,对十壤、地表水、地下水和农产品造成污染,并进一步进入生物链,对所有环境生物和人类健康都具有严重的、长期的和潜在的危害性。

    我国“预防为主,综合防治”的植保方针确立以来,农作物病虫害防治技术水平取得了较大的成就,但也存在化学农药用量过大,一些地区单纯依赖化学农药治虫防病等突出问题。我国白1983年始限制了有机氯的生产和使用,有机氯对环境的污染状况有了极大的改善,但在原有机氯重污染区,还将出现局部的、间歇性污染。

    我国化学农药生产企业的规模、设备和技术力量比较落后,化学农药品质还不能令人满意。近十儿年来,化学农约品种虽然发生了较火的变化,开发了不少新品种,但整体上还是以老的传统品种为主体,各类化学农药品种比例不合理、产品显老化、剂型单调。

    在我国,杀虫剂1 化学农药的70%以上,而其中高毒害杀虫剂有机磷又占70%以上;原约产量达万吨以上的品种有l2个,其中杀虫剂l1个,除草剂1个。农约剂 的开发与国外相比尚有很人的差距,在美国,原约与制剂之比为1:36,也就是说一种农药往往有36种制剂,日本为l:30,而我国仅为l:5,开发的余地很大。

    3.农药的危害

    3.1 农药污染对人体健康的危害

    农药既是重要的农业生产资料,又是对生物体有害作用的化学物质,即具有毒物的属性。农药可经消化道、呼吸道和皮肤三条途径进入人体而引起中毒,其中包括急性中毒、慢性中毒等。由于人们的生活方式不同,有误服、误食、食用不卫生的水果,蔬菜和不注重个人的清洁卫生的情况而引起药物性中毒,而有些农药能溶解在人体的脂肪和汗液中,特别是有机磷农药,可以通过皮肤进入人体,危_害人体的健康。

    急性中毒多发生于高效农药,尤其是高毒有机磷农药和氨基甲酸农药。这两种农药急性中毒都引起头晕头痛、恶心、呕吐、多汗且无力等:严重则昏迷、抽搐、吐沫、肺水肿、呼吸极度困难、大小便失禁、甚至死亡。慢性中毒是经常连续、吸入或皮肤接触较小量农药;使毒物进入人体后逐渐发生病变和中毒症状。此过程一般发病缓慢,病程较长,症状难于鉴别,也往往被人们忽略。我国除农药研制,生产人员外,因运输、贮藏和使用接触农药的人数达几百万之多,是一个相当庞大的群体。又因农药使用人员的自我保护设施和自我保护意识较差等原因,引起药物中毒,危害生命。

    3.2 农药对生态环境的污染

    在科学发展的今天,农药对生态环境的污染尤为严重。这是为什么呢?其中就包括了一个从量变到质变的过程。即可从本底值标准和农药卫生标准或生物标准两方面来理解农药污染。如果污染物的含量超过本底值,并达到一定数值就称为污染。污染物浓度超过卫生标准或生物标准,一般称之为污染或严重污染。这些都危害着人体健康,危害着生物和环境。

    3.2 .1农药对水环境的污染

    3.2.1.1 水体中农药的来源途径

    水体中农药的来源主要是以下几个方面:向水体直接施用农药;含农药的雨水落入水体;植物或土壤粘附的农药,经水冲刷或溶解进入水体;生产农药的工业废水或含有农药的生活污水等都时刻危害着地表水和地下水的水质,不利于水生生物的生存,甚至破坏水生态环境的平衡。

    3.2.1.2 农药污染对水环境的危害

    在有机农药大量使用期,世界一些着名河流,如密西西比河、莱茵河等的河水中都检测到严重超标的六六六和滴滴滴。有时为防治蚊子幼虫施敌敌畏,敌百虫和其他杀虫剂于水面;为消灭渠道、水库和湖泊中的杂草而使用水生型除草剂等造成水中的农药浓度过高,大量的鱼和虾类的水生动物死亡。还在一些农药药夜配制点有不少药瓶和其他包装物,降雨后会产生径流污染,施药工具的随意清洁也造成水质污染。

    3.2.2 农药对土壤的污染

    3.2.2.1 土壤中农药的来源途径

    农药进入土壤的途径有三种情况:第一种是农药直接进入土壤包括施用的一些除草剂,防治地下害虫的杀虫剂和拌种剂,后者为了防治线虫和苗期病害与种子一起施入土壤,按此途径这些农药基本上全部进入土壤;第二种是防治病虫害喷撒农田的各类农药。它们的直接目标是虫、草,目的是保护作物,但有相当部分农药落于土壤表面或落于稻田水面而间接进入土壤。第三种是随着大气沉降,灌溉水和植物残体。

    3.2.2.2 土壤农药对农作物和土壤生物的影响

    土壤农药对农作物的影响,主要表现在对农作物生长的影响和农作物从土壤中吸收农药而降低农产品质量。农作物吸收土壤农药主要看农药的种类,一般水溶性的农药植物容易吸收,而脂溶性的被土壤强烈吸附的农药植物不易吸收。

    在前苏联的实验资料中显示水溶性农药乐果很易被莴苣,燕麦和萝f、等作物吸收,作物与土壤中农药浓度之比为5.3—4.8。植物对乐果的吸收系数是很高的农作物还易从砂质土中吸收农药,而从粘土和有机质中吸收比较困难。蚯蚓是土壤中最重要的无脊椎动物,它对保持土壤的良好结构和提高土壤肥力有着重要意义。但有些高毒农药,比如毒石畏、对硫磷、地虫磷等能在短时期内杀死它。

    除此之外,农药对土壤微生物的影响是人们关心的又一个农药对微生物总数的影响,对硝化作用、氨化作用、呼吸作用的影响。而对土壤微生物影响较大的是杀菌剂,它们不仅杀灭或仰制了病原微生物,同时也危害了一些有益微生物,如硝化细菌和氨化细菌。随着单位耕地面积农药用量的减少,除草剂和杀虫剂对土壤微生物的影响进一步地消弱,而杀菌剂对土壤微生物的负面作用将会更加地成为我们关注的对象。  3.2.3 农药对大气的污染

    由于农药污染的地理位置和空间距离的不同,空气中农药的量分布为三个带。第一带是导致农药进入空气的药源带。在这一带的空气中农药的浓度最高,之后由于空气流动,使空气中农药逐渐发生扩散和稀释,并迁离使用带。此外,由于蒸发和挥发作用被处理目标上的和土壤中的农药向空气中扩散。由于这些作用,在与农药施用区相邻的地区形成了第二个空气污染带。在此带中,因扩散作用和空气对流,农药浓度一般低于第一带。但是,在一定气象条件下,气团不能完全混合时局部地区空气中农药浓度亦可偏高。第三带是大气中农药迁移最宽和农药浓度最低的地带。因气象条件和施药方式的不同,此带距离可扩散到离药源数百公里,甚至上千公里远。

    农药对大气污染的程度还与农药品种、农药剂型和气象条件等因素有关。易挥发性农药,气雾剂和粉剂污染相当严重,长残留农药在大气中的持续时间长。在其他条件相同时,风速起着重大作用,高风速增加农药扩散带的距离和进入其中的农药量。

    化学农药的大量使用不但造成了土壤、大气和水资源的污染,同时,在动、植物体产生了化学农药的残留、富集和致死效应,已经成为破坏生态环境、生物多样性和农业持续发展的一个重大问题,应当给予充分的重视。而如何解决这一问题也成为了人们关注的焦点。笔者认为,在农业生产中,应该充分发挥农田生态系统中业已存在的害虫自然控制机制,综合运用农业防治、物理机械防治、生物防治和其他有效的生态防治手段,尽可能地减少化学农药的使用。

    4.农药污染的特点

    化学农药对环境的污染主要是毒化大气、水系和土壤,造成对自然的污染,影响生活在自然界中的各种生物, 引起生物相的改变,敏感种的减少与消失,污染种的增多与加强。

    4.1 化学农药对生物的直接毒害

    化学农药人致分为三类,即杀虫剂、杀菌剂和除草剂。杀虫剂是非特效毒药,不是只对一种目标害虫,而是对所有的生命都有毒性,对人类的危害最大。现在全世界每年冈杀虫剂中毒者近百万人、死亡者数万人。有一些化学农药虽然急性毒性较低,但在施用后对环境具有严重的潜在危害,有较高的慢性或“三致”毒性, 即最终可能导致动物的致畸、致癌,甚至还可能损害生物体的遗传机制,引起基冈突变。

    4.2 化学农药的“3R”问题

    一是农药的不断使用,导致害虫抗药性增强,化学农药的使用逐渐失去了它正常的防治效果,从而只有通过不断加大农药的使用量和使用次数来达到除害的目的,这就加剧了化学农药对环境的影响:二是由于目前使用的杀虫剂,大多数还缺乏选择性,在杀死害虫的同时往往也将它们的天敌杀死或杀伤,因而造成害虫再猖獗为害及次要害虫上升为害;三是化学农药使用后会以各种形式残留在农作物和其它环境要素(土壤、农产品、地下水等)中,有了残留,也就有了生物富集问题。由于生物富集和食物链传递,积少成多,积低毒成高毒,从而对人体健康造成极大的潜在威胁。

    5 实施持续植保,控制农药污染

农药在土壤中的降解途径篇4

[关键词] 农业 土壤污染 污染类型 防治对策

[中图分类号] X53 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）06-0064-02

土壤污染是指土壤中某些或某种有害物质含量过高，致使土壤功能受到损害，理化性质变坏，微生物的生命活动受到破坏，肥力下降，导致农作物生长发育不良，造成减产。土壤一旦遭受污染，将直接影响农作物的生长及农作物产量和农产品质量，同时还通过食物链和饮水间接危及人体健康。因此，保护土壤不受污染和防止土壤污染，对保证农作物产量、农产品质量等具有十分重要的意义。

一、土壤污染的类型

1.农药对土壤的污染

农药是人类的发明，用以消灭害虫，为农业生产和社会发展做出了重要贡献。然而，随着用药量的不断加大和使用范围的扩大，农药的弊端逐渐显露出来。农药的有害成分一旦进入农业环境之中，其毒性和高残留性就会发挥作用，造成严重的大气、水体及土壤污染。在生物圈中，农药在植物体内富集或残留于植物表面，通过植物、昆虫、鱼类、鸟类及气水流通的作用，转化和富集。一方面害虫逐步地产生了抗药性，使农药的需求量日益增加，出现恶性循环；另一方面，益鸟、益虫被大量杀害，生态失衡，造成新的、更大的虫害爆发。

部分农民在农药的使用上，是直接将农药撒入田（地）里，不仅不能起到对病虫害的有效防治作用，而且造成农药大量流失，农药的大量流失造成土壤环境污染和威胁生物多样性，破坏生态平衡。

直接将农药洒入田（地）里，下雨时，雨水会将大部份农药冲走，进入水源、水沟及河道，造成水源、水体污染，而这些被污染的水又被人们生活饮用及生产利用，从而产生循环污染和为害，可谓是害上加害。农药通过多种途径进入人体，影响人的神经、肝脏、肾脏等器官，引起慢性中毒，诱发癌症等多种病症。滴滴涕等高毒性农药甚至还能遗传毒性，造成畸形婴儿，缩短寿命。

2008年大关县农业污染源普查数据显示，在448户农户的典型地块调查中将农药直接撒入田（地）里的有18户，占调查农户数的4.02%。

2.化肥对土壤的污染

化肥的施用促进了粮食的高产，然而在化肥大量使用的同时造成化肥大量流失，化肥流失造成地下水中的硝态氮含量超标，影响土壤自净能力，从而导致化肥对土壤的污染。长期大量使用化肥，造成许多农田土壤板结，施肥效果明显下降，最终造成农产品产量下降或品质下降，从而严重影响农业的可持续发展。化肥流失造成地表和地下水污染，地表径流把化肥中的氮带入江河湖泊，使微生物严重增生、水体粘稠发臭，造成富营养化，导致水中含氧量下降，水生生物减少或死亡。

2008年大关县农业污染源普数据显示，化肥使用量（折纯）6404.45吨，其中：五氧化二磷2760.87吨、氮3643.57吨，流失量59.42吨，其中：地表径流磷16.72吨、氮35.73吨，地下淋溶氮6.97吨；在448户农户的典型地块调查，其中撒施肥料的农户有78户，占调查农户数的17.41%。

3.污水灌溉对土壤的污染

生活污水和工业废水中，含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉，会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤，并造成作物及地下水的严重污染。污水灌溉已经成为农村水环境恶化的主要原因之一，其直接危害着灌溉区饮水及食物安全。

2008年大关县污染源普查数据显示，16个住宿餐饮单位，5个其他服务业单位，3个医院均无污水处理设施，各种生活、医药污水直接排入城镇下水道而进入水体。

4.畜禽养殖导致的污染

畜禽养殖对土壤的污染源主要是粪便，尤其是畜舍及畜牧场附近，因粪肥长年大量堆积或粪水渗透，造成N、P、K等物质浓度过高形成对土壤的污染。还通过污染水源流经土壤造成水源污染型土壤污染。畜牧业生产中大量使用抑制有害菌的微量元素添加剂，如硒、铜、铅、砷等金属元素，而这些无机元素在畜体内的消化吸收利用极低，在排放的粪尿中相当高。长期使用此类添加剂，造成土壤污染。另一方面，抗生素类药物一般有60%～90%随动物粪便排出体外，被土壤吸附后降解较慢，容易在土壤中累积，对人类健康造成潜在威胁。

2008年大关县农业污染源普数据显示，畜禽养殖场 （户）调查的36个场（户）中均不同程度的存在粪便随意排放的情况。

5.固体废物对土壤的污染

工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如，各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用，如果管理、回收不善，大量残膜碎片散落田间，会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发，也不易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物。其他由医院以及卫生设施排出的带有各种病菌的废水、废物和放射性污染物等等，对土壤具有明显的、极为严重的污染性。

2008年大关县污染源普查数据显示，全县除翠华镇外其他乡镇及村镇均没有无害化垃圾填埋场。

二、土壤污染的防治

土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和难治理性，必须要以“预防为主”，并加强对土壤污染的监管。目前，农业土壤污染较为严重，需要从以下几个方面开展土壤污染防治。

1.控制污染物的排放和监控

控制和消除工业“三废”和城镇生活垃圾、污水直接排放。严格控制污染物排放量和浓度，工业“三废” 和城镇生活垃圾、污水必须经过净化处理达标后方可排放，使之符合排放标准。防止工业“三废” 和城镇生活垃圾、污水对农业土壤造成污染。

加强工业企业相应的污染处理设施建设，工业企业所产生的粉尘、固体废物、工业废水、废气等必须经过处理后方可排放，确保大气、土壤、水源、河道等农业环境不受污染和促进农业可持续发展；对不按国家环保要求建设污染物处理设施，而随意排放工业污染物的工业企业进行关停或按国家环保相关规定进行处罚、限期整改，待污染物处理设施建成后、经检查合格方可进行生产。

对生活垃圾、污水、畜禽粪便进行无害化处理。对城镇生活垃圾、污水和畜牧场的畜禽粪便进行无害化处理，防止生活垃圾直接排放在土壤环境中，杜绝使用生活污水灌溉农田，要加强对灌溉水水质监测，了解水中的物质的成分、含量及其动态，避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤，引起土壤污染。

2.防止养殖业粪便、废弃物、污水对土壤的污染

规模化养殖（畜禽、水产等）场应配套相应的种植场或配套建设有机肥加工设施，将养殖所产生的粪便、废弃物，作为种植业有机肥料或将畜禽粪便加工为有机肥料，供农村种植业农户使用，已消耗其规模化畜禽养殖所产生的畜禽粪便，防止畜禽粪便随意排放造成土壤污染。

如我县实施的发展畜禽养殖与沼气建设相结合的综合配套措施是一项防土壤污染的有效措施。

3.合理施肥

在施肥过程中，要因地制宜，多施腐熟的农家肥等有机肥，少施化肥；多施配合肥料，少施单质化肥；重点施用有机无机复混肥料，有条件的地方要组织好测土配方施肥，合理安排肥料的配比和用量，减少化学肥料的盲目投入量，改盲目施肥为科学施肥。应加大有机肥料的利用，增施有机肥料可以增加土壤团粒结构，改善土壤通透性和理化性，降低土壤盐分含量，减少土壤板结，利于作物根系的生长和有害物质的降解，并能提高产品品质和产量。

4.合理使用农药

合理使用农药和采用综合防治措施，不仅可以减少农药对土壤的污染，还能经济有效地消灭病、虫、草害，发挥农药的积极效能。在农药使用上，不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间，提高喷洒技术，还要改进农药剂型，严格限制剧毒、高残留农药的使用，重视低毒、低残留农药的推广与使用。

农药在土壤中的降解途径篇5

【关键词】土壤污染；土壤修复；植物修复技术

引言

土壤污染是指各种外来物质进入土壤并积累到一定程度，超过土壤本身的自净能力，而导致土壤性状变劣、质量下降的现象。我国土壤污染的总体形势严峻，部分地区土壤污染严重，在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全，土壤污染防治投入不足，全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。土壤是生态环境系统的有机组成部分，是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。我们不能坐以待毙，要加强研究，采取措施，切实阻止土壤污染继续扩大的趋势，清除被称为“化学定时炸弹”的土壤污染。植物修复技术是近年来发展迅速的一种非常有前途的污染治理技术。本文介绍了用植物去除土壤中有机污染物和重金属的植物修复技术，并对植物修复技术的未来做了展望。

1.造成我国土壤污染的原因

1.1过量施用化肥

虽然施用化肥是农业增产的重要措施，但长期大量使用氮、磷等化学肥料，会破坏土壤结构，造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化，增加了农业生产成本，影响了农作物的产量和质量；未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物，在发生地面径流或土壤风蚀时，会向其他地方转移，扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧气的输送，使其患病，严重导致死亡。

1.2农药是土壤的主要有机污染物

直接进入土壤的农药，大部分可被土壤吸附，残留于土壤中的农药，由于生物和非生物的作用，形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药，除部分被植物吸收或逸入大气外，约有1/2左右散落于农田，又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在植物根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

1.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%，其中重金属污染占80%，粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤，使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂，硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用，积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞，所以，汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降，磷肥中有时也含有镉。

1.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，会将污水中有毒有害的物质带至农田，在灌溉渠系两侧形成污染带。

1.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质，在大气中发生反应形成酸雨，通过沉降和降水而降落到地面，引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土壤，形成以排污工厂为中心、半径为2～3 km范围的点状污染。

1.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用，常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒，由于日晒、雨淋、水洗，使重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

1.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物，其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。

1.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染，放射性散落物中，90Sr、137Cs的半衰期较长，易被土壤吸附，滞留时间也较长。

2.植物修复机理及优点

植物修复是利用可超富集重金属的植物吸收、积累环境中的污染物，并降低其毒害的环保生物技术。根据修复植物在某一方面的修复功能和特点可将植物修复分为三种基本类型：植物提取修复，植物稳定修复和植物挥发修复。

2.1植物修复机理

2.1.1植物提取修复

利用重金属积累植物或超积累植物将土壤中的重金属提取出来，富集并搬运到植物根部可收割部分和植物地上的枝条部位。植物提取修复是目前研究最多且最有发展前途的一种植物修复技术。

2.1.2植物挥发修复

植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物，即植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中。目前，在这方面研究最多的是金属元素汞和非金属元素硒。植物挥发修复技术只限于挥发性重金属的修复，应用范围较小，而且将汞、硒等挥发性重金属转移到大气中有没有环境风险仍有待于进一步研究。

2.1.3植物稳定修复

利用重金属耐性植物降低重金属的活性，从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气载体扩散进一步污染环境的可能性。目前，该技术在矿区大量使用，如废弃矿山的复垦工程，各种尾矿库的植被重建等。值得注意的是植物稳定也并没有将重金属从土壤中彻底清除，当土壤环境发生变化时仍可能重新活化并恢复毒性。植物稳定修复的作用主要有两方面：一是通过根部累积、沉淀、转化重金属，或通过根表面吸附作用固定重金属。二是保护污染土壤不受风蚀、水蚀，减少重金属渗漏污染地下水和向四周迁移污染周围环境。植物稳定修复并没有从土壤中将重金属去除，只是暂时将其固定，在减少污染土壤中重金属向四周扩散的同时，也减少其对土壤中的生物的伤害。但如果环境条件发生变化，重金属的可利用性可能又会发生变化，因而，没有彻底解决重金属污染问题。重金属污染土壤的植物稳定修复是一项正在发展中的技术，若与原位化学钝化技术相结合可能会显示出更大的应用潜力。未来的研究方向可能是耐性植物、特异根分泌植物的筛选，以及稳定修复植物与原位钝化联合修复技术的研究。

2.2植物修复技术的优点

植物修复技术较其他物理的，化学的和生物的方法更受社会欢迎。该技术成本较低，据美国的实践，植物修复比物理化学处理的费用低了几个数量级，此技术在清洁土壤中金属的同时，还可清楚污染土壤周围的大气或水体中的污染物，有美化环境的作用，易为社会所接受。

此外，植物修复重金属污染的过程也是土壤有机质含量及土壤肥力增加的过程，被植物修复过得干净农田更适合多种农作物生长。生物固化技术能使地表长期稳定，控制风蚀，水蚀，有利于生态环境改善，而且维持成本较低。植物的蒸腾作用还可以防止污染物向下迁移，同时，植物把氧气供给根际可促进根际有机物的降解。

3.植物修复技术的局限性及影响因素

3.1植物修复技术的局限性

重金属污染严重的土壤，适宜选用超积累植物，而污染较轻的土壤则需要选用耐重金属植物；植物修复过程通常较为缓慢，对土壤肥力，气候，水分。盐度，酸碱度，排水与灌溉系统等条件和认为条件有一定的要求；植物修复往往会受土壤毒物毒性的限制，一种植物常常只能吸收一种或两种重金属，对土壤中其他浓度较高的重金属会表现出某些中毒症状，从而限制了植物修复技术在多种重金属污染土壤治理方面的应用；用于清理重金属污染土壤的超累积植物通常都比较矮小，生物量低，生长缓慢，生长周期较长的类型，因而修复效率低，不利于机械作业；用于清理重金属污染的植物往往会通过器官腐烂，落叶等途径使重金属污染物重返土壤。因此必须在植物落叶前收割处理。

3.2植物修复技术的影响因素

首先了解受重金属污染的土壤所处的地理，海拔条件，以便选择合适生长在该条件下的耐受重金属植物和超累积植物种类进行污染土壤的植物修复；将整个需要治理的污染土壤纳入土地使用和规划管理方案中进行总体设计与考虑；对土壤的酸碱度，植物的耐盐度进行调查；了解治理土壤的含水量及水分供给状况；掌握拟治理土壤的营养供给状况，以便拟定合适的施肥计划；调金属污染土壤的污染状况，了解重金属的化学形态及植物的可利用性，以便从土壤化学的角度采取相应措施增加植物对重金属的吸收量。此外，对植物遭受自然灾害的复原能力，植物病虫害，良好的灌溉与排水系统也是需要考虑的因素。

4.结束语

农药在土壤中的降解途径篇6

我国研发的具有自主产权的高效磺酰脲类除草剂有南开大学开发的单嘧磺隆和湖南化工研究院开发的甲硫嘧磺隆。

1、作用特点

1.1　作用机理

磺酰脲类除草剂属乙酰乳酸合成酶（acetolactate　synthase，ALS）/乙酸羟酸合成酶（acetohydroxyacid　synthase，AHAS）　抑制剂，为内吸传导型除草剂，通过抑制植物（杂草）的ALS/AHAS，阻止支链氨基酸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的生物合成，破坏蛋白质的合成，干扰DNA　合成及细胞分裂与生长，最终导致植物（杂草）死亡。其基本结构由3部分组成：活性基团、疏水基团芳基和桥（兼电子传递基团）。磺酰脲类除草剂易被植物的根、叶吸收，在木质部和韧皮部传导，其作用靶标即乙酰乳酸合成酶。

1.2　药剂特点

磺酰脲类除草剂的活性极高，用量极低，常规施用量仅为2～75g/hm2，因而被称为超高效除草剂，效果为传统除草剂的100～1000倍。磺酰脲类除草剂容易在土壤中发生化学水解和微生物降解，又由于动物体内缺乏支链氨基酸（缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸）的生物合成途径，以抑制此类氨基酸生物合成作为靶标的除草剂，对动物的安全性高，因此，磺酰脲类除草剂对哺乳动物毒性低，对人及牲畜安全。此类除草剂产品能够有效地防除阔叶杂草，有些产品对禾本科杂草也有较好的除草效果。

磺酰脲类除草剂对杂草的防除有一定选择性，不同植物对除草剂的代谢能力、代谢途径和降解水平差异很大，表现出的敏感度不一样。在实际使用中，该类除草剂的施药时间范围较宽，芽前、芽后处理均有效，也便于和其他除草剂复配成制剂使用，以拓展杀草谱。

2、　应用中存在的问题

目前，对于磺酰脲类除草剂的作用方式及在土壤中的环境行为方面，国内外有较多研究，研究发现在其应用过程中仍存在一些问题。

2.1　长残留药害

磺酰脲类除草剂自问世以来，为农业生产作出了巨大的贡献，但在其使用过程中也遇到一些问题，最突出的就是一些品种对后茬作物的长残留药害。主要原因是磺酰脲类除草剂不易挥发、不易光解，并且其半衰期会随土壤pH　上升而延长。它们在土壤中的降解主要是通过水解和微生物降解作用。土壤pH与温度是影响磺酰脲类除草剂水解速度的主要因素。研究表明，碱性土壤中化学水解作用最慢，相当于使用量1%～20%的除草剂会长期残留在土壤中，对后茬敏感作物产生药害，残留影响可延续到施药后2～3　年。

2.2　抗药性

杂草对磺酰脲类除草剂的抗性机制分为两种：

①靶标ALS基因突变。控制杂草对磺酰脲类除草剂抗性的ALS基因突变已在对地肤的研究中得以证实。②非靶标抗性。杂草对除草剂的非靶标抗性机制包括植物（杂草）吸收除草剂后在体内迅速解毒而使除草剂丧失活性，以及限制除草剂到达作用部位。对于作用靶标单一而专化的磺酰脲类除草剂来说，这种非靶标抗性较为少见。

3、开发与应用前景

针对磺酰脲类除草剂，在进行产品开发时，要注重产品的安全性和使用技术的成熟度。登记田间药效应按农药田间药效准则设计试验，规范喷洒，全面、准确地评价产品的安全性，要有倍量试验，还要特别重视长残效除草剂对后茬敏感作物的安全性评价。

对于新剂型的研究，重点是开发一些安全性好，使用方便的新剂型，如水性剂型，悬浮剂、干悬浮剂、

缓释剂、水分散粒剂以及无芳烃类溶剂的微乳剂等，

减少除草剂的飘移为害。另外，还应加强植物油型喷雾助剂的开发。

农药在土壤中的降解途径篇7

【关键词】农业面源污染影响防治措施

农业面源污染又称农业非点源污染，是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质，农药、重金属以及其他有机和无机污染物质，土壤颗粒等沉积物，从非特定的地点，以不同的形式对大气、土壤和水体等环境形成的污染，尤其是通过农田的地表径流和地下渗漏造成水域环境的污染。由于农业面源污染涉及范围广、控制难度大。因此，农业面源污染已成为目前影响农村生态环境质量，农产品质量安全的重要污染源。

一、农用物质对环境的影响

1.化肥的过量使用是引起农业面源污染的主要因素

众所周知，现代化农业的一个重要特征是使用化肥。根据临沧市土壤肥料工作站的试验，临沧市的肥料利用率氮肥35%，磷肥12%左右，钾肥利用率较高可达45%左右。剩余的养分通过各种途径，如径流、淋溶、反硝化、吸附和侵蚀等进入环境。这些过量施用的化肥流入水中，使水中藻类迅速生长繁殖，消耗大量的溶解氧，导致水体丧失应有功能。水色变绿、变黑，严重时会发出臭味；进入土地中，会改变原有土壤的结构和特性，造成土壤板结，有机质减少。另外，化肥中过量的重金属成分积存在环境中，若被农作物吸收，会损害人体健康。

2.农药使用量的增加是农业面源污染的又一因素

临沧市2010的农药使用总量为2000吨，平均每亩用药量0.40千克左右，且用药量分布不均，城郊和坝区用农药量相对多一些。据调查，喷施的农药若是粉剂，仅有10％左右的药剂附着在植物体上；若是液体时，也仅有20％左右附着在植物体上；1~4％接触到目标害虫，其余40~60％降落到地面，5~30％的药剂飘游于空中。大量使用农药，虽然控制了病虫害，但造成对环境污染和农产品品质下降。

3.农业废弃物对环境的影响

一是畜牧业养殖废弃物对环境污染。如今畜禽养殖业由农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化集中养殖，从养殖场产生大量的有机污染物和氮、磷等未能充分利用，随每天冲洗的污水流入河道、湖泊，造成水体污染。二是农用地膜对环境的影响。目前普遍使用的农膜不易分解，留在土壤中100年也不会烂掉，影响农田机械耕作、农作物根系的伸展、影响土壤结构及正常灌溉；三是农作物秸秆堆放和燃烧。农村每年夏秋两季双抢时节，全市有100多万吨的作物秸秆除一部分作饲料或燃料运回家，其余大部分秸秆采用就地集中焚烧的办法解决。秸秆燃烧产生浓烟，污染大气环境，危害人民群众的身体健康；另外，还有近30多万吨的垃圾没有得到很好的利用，也是造成农业污染的主要原因。

二、防治措施

积极推进发展现代农业，以生态农业建设为基础，使农业生产中的能源和物质流动实现综合利用，做到 “减量化、再利用、再循环”良性生态循环，使农业生产对环境的不良影响减少到最小。

1.认真做好农业污染源调查，准确把握农业污染物的排放情况

改革开放以来农业农村经济得到快速发展，随之而来的农业投入品增加，农业废弃物利用率低，以及不和理的农业生产方式，导致了农业污染加重，农业环境污染问题日趋严重。做好农业污染源调查，有利于准确了解农业污染物的排放情况，摸清家底，科学制定农业环境保护的政策和规划和农业产业结构的调整，更加合理的利用农业资源，节约农业资源的消耗；有利于采取有效措施治理农业环境污染，改善农业农村环境，提高农产品的质量和效益，增加农民收入。

2.推广科学测土配方施肥技术，减少化肥使用总量

施用化肥并非施得愈多愈好，农田投入养分过大，盈余部分并未起作用，而最终是进入土壤和水环境，造成土壤和水环境的污染。因此，防治重点应在化肥的减量提效上。从技术上指导农民施肥要“因缺补缺”测土配方，严格控制氮、磷肥的使用量，平衡氮、磷、钾的比例，提高肥料的利用率，降低流失量，减少对农业环境的污染。

3.开展农业病虫害综合防治，减少农药使用量

充分利用耕作、栽培、育种等农事措施来防治农作物病虫害；利用生物技术和基因技术防治农业有害生物；应用光、电、微波、超声波、辐射等物理措施来控制病虫害。在使用农药时，喷药前要仔细阅读农药使用说明书，严格按照说明书要求使用，并选择最佳使药时间，尽量选择高效低残留的农药品种。

4.提倡有机肥资源化利用

最大限度地将农作物秸杆、畜禽粪便等有机物质用于农业生产，培肥改良土壤、减少化肥施用量，积极开展以沼气建设为纽带的畜禽粪便多样化综合利用示范，将厕所和畜禽舍跟沼气池结合在一起，人畜粪便自动流入沼气池中，既可减少污染又可净化庭院环境，能有效解决畜禽粪便对地表水、地下水和空气的污染问题。同时，也有利于解决农村燃料问题。对集中规模化养殖的村寨，制定相应规章制度，组织好、实施好畜禽粪便的综合利用和清洁排污处理方法，削减污染物的排放总量。

5.建设湿地减少农业生产对环境的污染

为减少农业污染物随径流污染环境，可在坝区和可集水的地方建设湿地，截流污染源，在湿地种植能净化环境，分解农业污染物的作物或植物，实现资源的“减量化、再利用、再循环”，提高农业资源的利用率，减少环境的污染。

6.加大宣传力度，制定和完善相关法规，建立检验监测机构

加大舆论宣传力度，提高人们，特别是广大农民对面源污染的认识，引导农民科学种田、科学施肥、喷洒农药等，尽量减少由于农事活动的不科学而造成的资源浪费和环境中残余污染物的增加。制定相关法律、法规，加强管理，控制农药、化肥中对环境有长期影响的有害物质的含量，减少规模化养殖畜禽粪便的排放量。建立健全农业面源污染的检验、监测机制，为更有效地防治农业面源污染提供科学的理论依据。

参考文献：

[1]《有机肥料》车驷等，1996年云南科技出版社.

农药在土壤中的降解途径篇8

【关键词】贫困山区； 农业； 种植模式农业是人类衣食之源、生存之本。从拿起工具开始农业生产的那一天开始，如何减轻劳动强度、如何提高劳动效率就成为人们的理想和追求。从刀耕火种的原始农业到自给自足的传统农业，再到以机械化、水利化、化学化和电气化为标准的石油农业，最后发展到合理利用自然资源、维护生态平衡为标志的生态农业。人类在不断探索着、前进着。我国人均占有土地资源少，人增地减趋势仍在继续，尤其是在山区。随着社会发展和人民生活水平的提高，对农产品的需求将不断增长，因此提高土地利用率，提高复种指数，一地多种、一地多收，发展间作、连作、混作等多熟制是必行之路。根据广大农民群众生产、生活需求，发展有机农业种植中的植保技术、养分管理、蔬菜、果树栽培技术等。多种高效模式，多种科学技术，不仅挖掘了光、热、水、土地资源的生产潜力，还增强农业抗风险能力，最终达到增产增收。

中学生进入高中阶段，已经学习了生物学科，而这个科目是与生活最为密切相关的，为了让学生更好的，更多的掌握生物科知识，最有效，最直接的方法，就是运用于农业生产实践。这样强化教学与生产实践的结合，促进农业技术推广、农村实用人才和未来新型农民培训工作。所以本题目设计了学生到农家乐或农户家中进行几项简单易行的实践活动，以事实检验中学生所学知和生产实践的结合，了解先进的农业生产技术，改变学生对未来在农业发展的意识，树立现代农业生产理念，培养科学探索精神和科学实践能力。

1提高农作物光合作用的方法与生产实践的结合

高中生在生物科现学的知识点中，有关农业的主要是植物方面，植物最为重要的是光合作用，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。这个知识点的学习和我们的农业种植模式联系最为紧密的。种植作物就是为了农业产品，要获取更多的产品，必须得提高农作物光合作用，提高农作物光合作用的方法就要从以下方面着手：

（1）提高光合作用效率：是指植物将照射到植物上的光能转化为化学能的效率。它由植物叶片吸收光能的能力、及将吸收了的光能转化为化学能的能力决定。

（2）提高光能利用率：植物将一年中投射到该土地上的光能转化成化学能的效率。它由该土地上植物的多少、进行光合作用时间的长短及植物吸收利用光能的能力决定。

农作物的光合作用效率与光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素等有密切关系。提高的途径有光照强弱的控制，温度的控制，CO2的供应，必需矿质元素的供应。光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系；提高的途径有延长光合时间（如复种），增加光合作用面积（如合理密植、间作套种）、加强光合作用效率等途径。阳光、温度、水分、矿质元素和CO2等都可以影响单位绿叶面积的光合作用效率。

运用这些学过的知识点，可以指导学生的生产中的运用情况如何。对于大田作物，可调整作物间距，使气流通畅及扩大受光面积。同时可在田间适当燃烧秸秆以增加二氧化碳浓度。对于温室大棚，可在晚上补充光照，或点燃碳火以提高二氧化碳浓度，当然控制昼夜温差也很重要！以下是几种种植的实践。

间作：将两种或两种以上生育季节相近的作物按一定比例混合种在一块田地上的种植方式。成带（多行）间隔种植或在同行内混播或在株间点播。通过不同作物的恰当组合，可提高光能和土地的利用率，间作形成的作物复合群体可增加对阳光的截取与吸收，减少光能的浪费；同时，两种作物间作还可产生互补作用，如宽窄行间作或带状间作中的高秆作物有一定的边行优势，还能减轻自然灾害和病虫害的危害。如玉米与豆类作物间作最为普遍、甘蔗与花生、小麦与豌豆、高粱与黑豆、大豆与芝麻、棉花与豆类或芝麻混作等。由于混作会造成作物间互相争夺光照和水、肥的矛盾，因此对株型高矮不一、生育期长短稍有参差的作物进行合理搭配和在田间配置宽窄不等的种植行距，有助于提高间作效果。

复种：同一块土地上在一年内连续种植超过一熟（茬）作物的种植制度，能显著提高土地和光能利用率，是实现蔬菜高产种类多样、增加作物的单位面积年总产量，增加地面覆盖，减少土壤的水蚀和风蚀，充分利用人力和自然资源，周年均衡供应的一个有效途径。如麦――棉一年两熟，麦-稻-稻一年三熟，地多为小麦-玉米（或大豆）一年二熟，春玉米-小麦-粟二年三熟等。复种是集约栽培的重要方式之一，一年内不同生长季中，作物搭配种植的方式或类型，因纬度、地区、海拔和生产条件而异。而结合山区降雨量少、海拔高、土地少、生产条件艰难等特点，本地区更适合应用于玉米-大豆一年二熟作物，早辣椒―秋黄瓜―小白菜―莴苣，早辣椒―早大白菜―秋黄瓜等。

除了以上的种植模式外，还有套种是在前一茬作物即将收割沿未收割之前将后一茬作物种入前茬的行间株间。如在棉花尚未收完前种入豌豆，还可利用棉花秆作豌豆的支架。轮作是几种作物轮流种植，如稻田在冬天种萝卜或绿肥；也可今年种水稻、明年种玉米，后年种棉花等许多种植物轮流种植。三者通称为“复种”。其中间作、套种：增加光合面积；轮作：延长光合时间。三者都是为了提高光能利用率，而不是提高光合作用效率。

2增强植物根部吸收营养成分能力的措施

植物所获得的养分大部分是通过根系的吸收获得的，根部营养使作物获得高产的前提与保证。根部吸收养分的过程，通过根部细胞表面的正负离子（主要是细胞呼吸形成的CO2和H2O生成H2CO3再解离出的H+和HCO3-）与土壤中的正负离子进行交换，从而将土壤中的离子吸附到根部细胞的表面，再进入植物体内部的过程。

影响植物根系吸收营养成分的因素：1、土壤温度 土壤温度过高或过低，都会使根系吸收速率下降。2、土壤通气状况 根部吸收矿物质与呼吸作用密切有关。土壤通气好，增强呼吸作用和ATP的供应，促进根系对矿物质的吸收。3、土壤溶液的浓度 土壤溶液的浓度在一定范围内增大时，根部吸收离子的量也随之增加。但当土壤浓度高出此范围时，还可能造成根系吸水困难。因此，农业生产上不宜一次施用化肥过多，否则，不仅造成浪费，还会导致“烧苗”发生。4、土壤溶液的pH值，直接影响根系的生长。大多数植物的根系在微酸性（pH5.5～6.5）的环境中生长良好，也有些植物（如甘蔗）的根系适于在较为碱性的环境中生长。5、土壤水分含量 土壤中水分的多少影响土壤的通气状况、土壤温度、土壤pH值等，从而影响到根系对矿物质的吸收。6、土壤微生物 菌根的形成可增强根系对矿物质和水的吸收。固氮菌、根瘤菌等有固氮能力。而反硝化细菌则引起N损失。当土壤偏酸（pH值较低）时，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。当土壤偏碱（pH值较高）时，反硝化细菌等对农业有害的细菌发育良好，这些都会对植物的氮素营养产生不利影响。要增强植物根部吸收营养成分能力，就应力求避免上述因素的发生，定时为植物松土、施肥，灌溉，改善根部的生长环境，从而增进根的吸收力。

3充分利用微生物功能，合理施肥

俗话说“万物土中生”，一方面土壤是植物生长的支撑者，同时又提供植物生长所需的养分、空气和水分，所以土壤的好坏直接关系的作物的产量、品质，因此，需要不断提高土壤的肥力，其有效的措施是施肥。而化肥是近代科学的产物，具有养分浓度高、肥效快、供肥强度大等优点。其致命缺点是不能为土壤提供大量的有机物质，对改善土壤结构、改善土壤理化性质、增加土壤活性物质等较为不利，由于其养分浓度高，施用不当容易造成肥害。长期以来，大量施用化肥，盲目施肥、过量施肥现象普遍，这不仅造成农业生产成本增加，还会降低其肥效，而且对生态环境有潜在污染压力，威胁农产品质量安全。如何科学合理施肥将是一项技术性强又需要长期坚持的基础性工作，有效传授并普及相关基础知识是合理施肥得以贯彻的关键。

无机化肥中的不足，可以用有机肥来补充。施加有机肥，可采用堆肥，将生活垃圾，农作物枝叶堆积在一起利用微生物的分解功能，产生植物所需的矿质元素等养分。堆肥不仅养分完全，供肥持续稳定，而且能改善土壤结构和理化性质，提高土壤肥力，活化土壤养分。有机肥的这些优点，为作物的生长发育提供了协调的水、肥、气、热环境，为高产稳产打下了坚实的基础。施用有机肥可把作物从土壤中带走的养分再归还土壤，是一种封闭的物质循环，要大幅提高作物产量还必须投入新的物质，因而单靠有机肥不能满足大面积大幅提高作物产量的。

因此，有机与无机肥料配合施用，使有机肥的“容量因子”与化肥的“强度因子”相结合，充分发挥有机肥养分完全、长效稳定持久的优点和化肥养分浓度高、肥效快的优势，在重施有机肥的基础上，根据土壤、气候、作物品种及田间生长情况，按照“缺什么补什么”的原则施用化肥，既满足了作物高产稳产的养分需求，又保证了土壤肥力的继续提高。

4农药的使用与选用抗病虫品种

农药的使用可以杀灭昆虫、真菌和其他危害作物生长的生物，但在动植物及人体中不断积累，对人畜的危害很大。这个是两面性的，没有农药，就会发生病虫害，产量就有可能降低。那时，菜就会很少，绿色食品，但很贵，一些城里的人就会又在报怨菜贵。喷了农药，若是科学合理地用药，那问题是很少的。滥用农药，对环境的影响也很大，污染大气、水环境，造成土壤板结。流失到环境中的农药通过蒸发、蒸腾，飘到大气之中，并随风扩散，造成大气环境的污染。大气中的农药通过降雨，流入水里，造成水环境的污染，对人、畜，特别是水生生物（如鱼、虾）造成危害，大家吃到了，农药残留对人健康的肯定影响。长时间使用同一种农药，最终会增强病菌、害虫的抗药性。除草剂对地表的破坏，影响破坏生态平衡，造成恶性循环。除草剂与杀虫剂混配不当直接使农作物减产或绝收。 选用抗病虫品种是植物病害防治的重要途径，是最经济有效的方法。因为寄主植物和病原物，害虫在长期斗争过程中，有些寄主植物对一些病原物，害虫形成了不同程度的抗病虫性。因此，种植抗病虫品种防治病害简单易行，经济有效，特别是对一些难以防治的病害，效果更佳。由此看来，利用抗病虫品种在作物病害的防治中占有很重要的地位，但不是唯一的。在利用抗病虫品种时，还应考虑品种抗病虫性持久性的问题，避免单一大面积推广某一抗病虫品种，应合理布局，及时轮换品种，并注意提纯复壮。

5种植模式的生态循环化

生态农业模式是指按照生态农业的要求，根据当地自然资源，生态环境和经济发展优势采取适宜的技术措施和规范行为，保护和改善生态环境质量，保持农业协调、可持续发展的生产形式。贫困山区应采用独特的“种、养、加”立体种植的生态模式，该模式能够实现生态和经济的良性循环，并且产生了很好的经济、社会、生态效益。

立体种植就是指充分利用时间、立体空间等多方面种植（养殖）条件来实现优质、高产、高效、节能、环保的农业种养模式，就是中国传统的“四位一体”的庭院农业模型（例如：将鸡、猪、菜、沼等生物组分整合成一个生态微循环系统），简单的例子就是“玉米（蔗）―牛―沼”种养结合。

“玉米（蔗）―牛―沼”种养生态模式技术，就是利用玉米中（蔗叶蔗尾梢）饲养肉用牛和奶水牛，用牛粪作为沼气池发酵原料，提高玉米（蔗）综合利用率，构建以玉米（蔗）产业为龙业，以养牛为纽带，以沼气为热点，形成互动联动的，循环式的“玉米（蔗）―牛―沼”三个产业共同协调发展的高效生态农业产业链。该模式对促进玉米（蔗）生产、实现农业增效、农民增收，保护农业生态环境具有重大的意义。

图示所示如下

注重生态，实现农业的可持续的发展。在推广应用农业种养模式中，着重要把握好以下几点：一是要严格控制化学品的投入。要根据作物、畜牧和水产的实际需要投入，严防过多过滥投入而影响环境，同时要加快高效低毒低残留的替代品的引进开发和使用工作；二是要大力推广应用养殖业排泄特循环利用的种养模式。各地要因地制宜，充分发挥生物间的降价和利用作用，减少面源污染；三是大力推行传统的耕作方式，水旱轮作、增施有机肥，深耕中耕培土、种植绿肥以培肥地力、冬耕冻融等，实践证明，这些传统的方式对改善和提高地力、提高耕地生产能力、减少连作障碍、减少对环境的影响等有良好的促进作用，最终实现都市农业的可持续生产和生态建设目标。

通过这次实践活动，使我了解到科学管理和科学种植的重要性和必要性，了解到农民靠科技致富的劲头，看到了我国未来新农村的发展前景和美好未来，另外，这次调查使我有机会为家乡瓜农出谋划策，在努力用科技文化知识服务于民的同时，我也得到了极大的锻炼，加强了实践能力，积累了宝贵的经验，激发了创新创业的思维，重新认识了自己，提高了自身的素质。像我们中学生更要倡导科学种植、科学管理、科教兴农，更不忘要以所学知识为家乡献计献策，把家乡早日建设成为生产发展、生活富裕、乡风文明、村容整洁、管理民主、社会和谐的社会主义新农村。

参考文献

[1]李菡；孙爱清；郭恒俊. 《农田不同种植模式与土壤质量的关系》 .应用生态学报，2010

[2]马建庄；程朝忠. 《小麦、朝天椒一年两熟种植模式及栽培技术》 中国农技推广；2010

[3]杨红.《生态农业与生态旅游业耦合机制研究》. 重庆大学，2009

[4]张贺. 《增施二氧化碳的几种方法》. 北方园艺， 1991

[5]李建魁. 《如何提高作物光能利用率》. 河北农业科技，1989

[6]李丽雅. 《我国大城市地区现代都市农业与农村可持续发展研究》. 华东师范大学 ，2006