农药在土壤中的残留及其毒害

 

　　1、影响农药在土壤中残留的因素

　　1）化学农药性质的影响：农药本身的化学性质，如挥发性、溶解度、化学稳定性、剂型等，有机氯农药挥发性小，但它的蒸气压和土壤中残留有一定关系。而且挥发的速度与农药的浓度、大气的相对湿度、土壤表面上方空气的运动速度及土壤中的温度等因素有关，一般是浓度愈大、湿度大、含水量高，风速大则挥发作用愈强。

　　2）土壤性质的影响：农药在质地粘重和有机质含量高的土壤中存留时间较长。主要是由于土壤是一个粘土矿物-有机质的复合胶体，其吸附性能作用可形成稳定的难溶性结合残留物。

　　土壤pH对有机磷农药影响比有机氯农药更敏感。这主要是pH对土壤农药分解速度的影响与分解的主要途径是化学分解还是微生物降解有关。

　　农药主要通过化学降解、细菌分解和挥发而消失，这些过程均受温度的影响，低温时这些过程减慢，农药降解速度也减慢。

　　土壤水分对农药残留的影响主要是因为水是极性分子，同农药竞争吸附位置，被胶体强烈吸附，在较干燥的土壤中，与农药竞争吸附位置的水分子较少。

　　3）农药在土壤中的残留量：进入土壤中的化学农药，易受各种化学、物理和生物的作用，并以多种途径进行反应或降解，只是不同类型的农药其降解速度和难易程度不同而已。因此农药在土壤中存留时间不同，农药在土壤中的存留时间常用两种概念来表示：半衰期和残留期，所谓半衰期是指施入土壤中的农药因降解等原因使其浓度减少一半所需时间；残留量指土壤中的农药因降解等原因含量减少而存留在土壤中的数量，单位是mg/kg。

　　许多学者对农药在土壤中的持续性进行了测定，多数结果认为，有机氯类农药在土壤中残留期最长，一般都有数年；其次是均二氮苯类，取代脲类和苯氧乙酸类除草剂，残留期一般在数月至一年左右，有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂以及一般杀菌剂的残留时间一般只有几天或几周，土壤中很少有积累，但也有少数的有机磷农药在土壤中的残留期较长，可达数月之久。

　　2、化学农药在土壤中的残留积累毒害

　　农药一旦进入土壤生态系统，残留是不可避免的，尽管残留的时间有长有短，数量有大有小，但有残留并不等于有残毒，只有当土壤中的农药残留积累到一定程度，与土壤的自净效应产生脱节、失调、危及农业环境生物，包括农药的靶生物与非靶环境生物的安全，间接危害人畜健康，才称其具有残留积累毒害。一般说来，土壤化学农药的残留积累毒害主要表现在两方面：残留农药的转移产生的危害；残留农药对靶生物的直接毒害。

　　1）残留农药的转移主要与食物有关，据美国报道，生物体内残留农药的转移主要有下面三条路线：

　　第一条：土壤→陆生植物→食草动物

　　第二条：土壤→土壤中无脊椎动物→脊椎动物→食肉动物

　　第三条：土壤→水系（浮游生物）→鱼和水生生物→食鱼动物

　　一般来说，水溶性农药，易随降水、灌溉水淋溶、渗滤、沿土壤体纵向进入地下水，或由地表径流、排灌水流失，沿横向迁移、扩散至周围水源（体）进而构成对水生环境中自、异养型生物的污染危害。脂溶性或内吸传导型农药，易被土壤吸附，移动性差，而被作物根系吸收或经茎叶传输、分布、蓄积在当季作物体内，甚至构成对后季作物的二次药害和再污染，引起陆生环境中自、异养型生物及食物链高位次生物的慢性危害。其中残留农药积累量可能以前者居多，有人曾对各种不同的鸟类胸部肌肉的农药含量（DDE，狄氏剂）和其它有机氯杀虫剂进行研究，发现以鱼为主食的苍鹭体内的残留物比以陆栖动物为主食的鹰类体内的残留物多得多，而以陆栖动物为主食的鹰类其残留又比食草鸟类多得多。

　　进入动物体内的农药，在肝等内脏器官内分解排泄。但是较难分解的农药，如果继续被动物摄取，则不能分解排泄，从而在体内积累下来，特别是DDT和狄氏剂等脂溶性农药，因溶入体内脂肪而能长期残留于体内，使动物体内受到污染危害。积累于动物体内的农药还会转移至蛋和奶中，由此造成各种禽兽产品的污染。人类以动植物的一定部位为食，由于动植物体受污染，必然引起食物的污染。

　　可见，由于残留农药的转移及生物浓缩的作用，才使得农药污染问题变得更为严重。

　　2）残留农药对靶生物的直接毒害

　　农药残存在土壤中，对土壤中的微生物、原生动物以及其它的节肢动物、环节动物、软体动物的等均产生不同程度的影响。Flemming E.等（1994）研究发现：三种杀虫剂－乐果、抗蚜威和Fenpropimorph对土壤原生动物自然种群具有消极影响。Fenpropimorp甚至在最低使用浓度下都有不良影响，乐果施用10天能显著降低土壤微生物的呼吸作用。王振中等（1996）研究有机磷农药废水灌溉对土壤动物群落的影响时发现：土壤动物种类和数量随着农药影响程度的加深而减少，在农药污染严重的试验区动物的种类和数量都显著低于轻度污染区和对照区，有一些种类甚至完全消失。还有试验则证明农药污染对土壤动物的新陈代谢以及卵的数量和孵化能力均有影响。

　　另外，土壤中残留农药对植物的生长发育也有显著的影响。有研究发现三氯乙醛污染的土壤对小麦种子萌发有明显的抑制作用，当浓度为2mg/L时，发芽抑制率达30%，也有试验指出，农药进入植物体后，可能引起植物生理学变化，导致植物对寄主或捕食者的攻击更加敏感，如使用除草剂已经增加了玉米的病虫害。此外，也有报道农药可以抑制或者促进农作物或其它植物的生长，提早或推迟成熟期。