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环境保护

农药对土壤的污染及其防治措施

2016-01-05 11:58:20来源:论文网浏览:评论:0
  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   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(-NH2)、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,而土壤腐殖酸可吸附478 μg/g。此外,土壤吸附农药还受土壤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[2]。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,因农药种类和土壤条件的变化而有所不同,有机磷杀虫剂在土壤中只保留几天,滴滴涕和其他有机氯可在土壤中保留3~15年。   3 农药的污染   3.1 农药对土壤生物的影响   农药进入土壤后,除了杀伤防治对象外,还伤害土壤中的其他生物群。例如,百草净对土壤中的蚯蚓有伤杀力,杀螨剂和氨基甲酸酯对无脊椎动物有影响。熏蒸剂在土壤中的杀灭作用强烈,但是99%的微生物恢复较快,但微节足动物恢复需要2年以上时间。   3.2 农药对作物的影响   土壤中残留的农药,有些可以被作物吸收。作物对土壤中农药的吸收能力因土壤质地而变化。作物从砂质土壤中吸收的农药要比黏土中吸收的多。据不完全测定,从砂质土中吸收的约为22%,从黏土中吸收的为1%。除土壤质地以外,土壤有机质能降解农药的活性,因此生长在富有机质土壤中的作物所吸收的农药,可能比生长在贫有机质土壤的作物少。   3.3 农药对生态系统的影响   土壤是人类生存环境的重要组成部分。农药一旦污染了土壤,势必随生态系统的循环而扩大其污染范围。土壤中的农药被作物吸收后,再被人食用,会对人体造成伤害。若土壤中农药被蚯蚓吞食,会造成土壤中蚯蚓大量死亡;土壤中的残留农药,经雨水淋失可能引起水质污染,造成藻类、鱼类死亡等。残留的农药会使生态系统的正常循环受到严重破坏,必须引起高度注意,并应积极采取有效防治措施。   4 防止农药对土壤污染的措施   一是在使用农药比较多的地方,应该进行农药在土壤中的积累情况和可能引起不良后果等方面的调查研究,为制定出恰当的防治措施提供依据。二是不使用国家禁止使用的农药,如有机磷或有机氯农药等。加强市场监管,发现一起严办一起,绝不姑息。三是为了尽可能减少农药的使用量,应积极开展农业防治和生物防治。另外,培育抗虫抗病性强的农作物新品种,是防治农药污染的重要途径。四是在研制和推广新农药时,要搞清不同土壤类型对农药存在、降解、固定和转移的影响以及由土壤进入植物体的可能性。五是对于已受农药污染的土壤,可以改种绿肥,向土壤增施有机肥或采用其他耕作措施,将会减少农药进入作物和转移到食物链的可能性。
 

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