农药在土壤中的降解途径范文

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2m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1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万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1000万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1000万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13.9kg/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2~3km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。

农药在土壤中的降解途径范文篇2

关键词：农业面源污染；现状；危害

随着我国对环境问题的日渐重视，点源污染已逐步得到了控制和治理，而面源污染问题却越来越突出。面源污染相对点源污染而言，故又被称为非点源污染，是指溶解的和固体的污染物从非特定的地点，在降水（或融雪）的冲刷作用下，通过径流过程汇入收纳水体，并引起水体富营养化或其他形式的污染。面源污染具有位置、途径、数量不确定，随机性大，分布范围广，防治难度大等特点。农业面源污染是面源污染的主要形式之一，是指人们从事农业生产活动时产生的面源污染物，主要来源于禽畜养殖、水产养殖、化肥和农药施用、农膜使用、秸秆污染、农村居民产生的未经收集处理的生活垃圾以及未能纳入规范排放的生活污水等。农业面源污染已带来和潜在的危害已受到世界各国的高度重视，控制农业面源污染已经成为保护环境的重要任务之一。

1.我国农业面源污染现状

农业面源污染目前已经成为了一个全球性的环境污染问题，也是我国水体污染的主要原因之一。根据2014年《中国环境状况公报》，我国七大江河水系均受到不同程度的污染，七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河的国控断面中，Ⅰ类水质断面仅占2.8%，Ⅲ类以下水质断面占71.2%，主要污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量和总磷。全国62个重点湖泊中三类水质以下水质湖泊38个，主要污染指标为化学需氧量和总磷，其中太湖为轻度富营养状态，巢湖为轻度富营养状态，滇池为中度富营养状。然而引起水体富营养化的原因，很大程度上是与农业面源污染相关。

农业部2010年公布的《第一次全国污染源普查公报》也显示全国农业面源污染物排放对水环境的影响非常之大。如表1所示，第一次全国污染源普查中农业源普查对象共2899638个，占总数的48.93%，其中畜禽养殖业1963624个，水产养殖业883891个，典型地区（指巢湖、太湖、滇池和三峡库区4个流域）农村生活源13884个。普查结果显示，农业污染源COD、TN、TP排放量分别占总量的43.71%、57.19%、67.27%，其中种植业总氮流失量159.78万吨，总磷流失量10.87万吨；畜禽养殖业排放污水中包含化学需氧量1268.26万吨，总磷16.04万吨，总氮102.48万吨；水产养殖业排放污水中包含化学需氧量55.83万吨，总磷1.56万吨，总氮8.21万吨。普查结果进一步证实了我国农业面源污染形式之严峻。

我国农业面源污染问题由来已久，但其受重视却相对滞后。自2011年起，环境统计中

表1《第一次全国污染源普查公报》中农业源污染物排放量

项目污染源个数COD排放量（万吨）TN排放量（万吨）TP排放量（万吨）

污染源总计59255763028.96472.8942.32

农业污染源28996381324.09270.4628.47

农业污染源所占比例48.93%43.71%57.19%67.27%

才增加了农业源的污染排放统计，包括种植业、水产养殖业和畜禽养殖业排放的污染物。现有的公报关于农业源的排污统计仅限于COD和氨氮两个指标，设立的指标还不够全面。2011-2014年，我国农业源废水COD和氨氮的年均排放量分别为1142.03和79.18万吨。农业源COD占我国废水中排放总量的47.72%，接近50%，且呈现逐年递增的趋势；氨氮占31.74%，有略微下降的趋势[1]。

环保部增加了农业面源污染的排污统计，说明我国对农业面源污染已经越来越重视。但目前农业面源污染形式仍然十分严峻，如果不严加控制，不仅破坏环境，也会直接影响农业的可持续发展。

2.农业面源污染的危害

农业面源污染对农业生态环境的危害是多方面的，归纳起来，可以分为生态危害、社会危害和经济危害。生态危害主要包括水体污染、土壤污染和大气污染；经济危害则包括由于水体和土壤的污染造成对种植业、渔业和畜牧业的经济损失，体现为作物产量下降、品质降低、鱼类减产等方面。面源污染的社会危害比较复杂，它包括由于水体污染导致的饮用水水质恶化、水产品安全问题，以及由于土壤污染导致的食品安全等问题对人类健康造成的危害等。

2.1农业面源污染的生态危害

生态污染主要包括水体污染和土壤污染，还有一定程度的大气污染。为提高农业产量，农药、化肥被过度或不适当施用，农膜广泛覆盖却没有合理回收，养殖业没有配套的排污处理设施，秸秆就地焚烧等，这些不恰当的行为都会造成土壤、水体和大气污染。

2.1.1对土壤的危害

很多不当的农业耕作措施会对土壤造成不可逆的危害。农药及化学肥料中常含有铜、汞、砷、锡等重金属及其他非金属离子，这些重金属在环境中移动性小、残留性高，几乎完全累积在土壤中，导致土壤中重金属含量过高，加速土壤酸化及盐分积累，而植物长期吸收后，将造成作物的金属含量增加，导致枯萎、减产。此外因过度施用农药，土壤中农药残留过高，土壤中农药残留量过高会影响土壤微生物的生存，无法进行有机物分解或作物营养盐转换，致使土壤肥力下降，影响农作物生长。

农膜如果不进行回收，在土壤中逐年累计，覆膜5年的农田农膜残留量可达每亩5.2公斤。农膜本身是一种塑料薄膜，大部分的原材料是不可生物降解的高压聚乙烯或聚氯乙烯，都是不可生物降解的，堆积在土壤中经久不烂。长此以往，埋在土壤中的残膜不仅会改变或切断土壤孔隙连续性，影响水分下渗，降低土壤抗旱能力，导致土壤次生盐碱化；也会阻止土壤中的根系连通，影响作物吸收土壤中的水分和养分，导致作物减产。

2.1.2对水体的危害

在农业面源污染与不同环境要素的相互作用中，与水体之间的作用是最为直接且影响途径最多、强度最大、范围最广的：污染物可以直接排入水体，可随降水和地表径流进入水体，可通过水土流失进入水体，也可通过大气沉降进入水体，总之所有的农业源污染物通过多种途径最终都会有一部分是进入水体的。

农业面源污染导致水质恶化和水体富营养化。过度和不合理施用农药、化肥，导致大量的氮、磷和有害物质进入河流、湖泊、水库等地表水体，使水域生态系统富营养化，水体缺氧、变质，浮游生物大量繁殖，河道淤堵，耐污物种爆发，水生生物死亡，水生态系统失衡，同时污染物还会随渗滤、淋流等途径污染地下水体。根据环保部调查结果显示，农田、畜禽养殖和农村居民生活排污是造成流域水体富营养化的主要原因，其贡献率远超过工业点源污染和生活点源污染。

2.1.3对大气的危害

农业生产过程中会产生CO2、CH4及N2O等温室效应气体。农民所施用的氮肥会使土壤中的含氮量增加，氮经由土壤的硝化作用及脱氮作用产生N2O排放到大气中，产生温室效应。此外，我国每年有大量的秸秆被就地焚烧，秸秆焚烧除了会产生肉眼不可见的CO、CO2、SO2、氮氧化物等温室气体和有害气体外，还会产生颗粒物加剧雾霾，成为雾霾的“帮凶”。

2.2农业面源污染的社会危害

2.2.1污染水体，危及饮用水安全

农业面源污染已经成为我国水体污染的主要来源，大量湖泊、水库面临水体富营养化，地下水污染也由点到面，由浅层到深层。近年来，中央和地方加大了城乡饮用水年安全保障，采取了一系列措施解决城乡居民的饮用水安全问题，但我国目前饮用水安全形势仍然十分严峻，危及城乡居民饮用水安全。

2.2.2污染土壤，危及粮食与蔬菜安全

农业源导致的土壤污染主要包括两方面：一方面是病原体污染，主要是由人畜的排泄物、生活污水和生活垃圾导致的，被病原体污染的土壤会传播疾病，直接危害居民健康；另一方面是有毒物质污染，主要是由于过度施用农药、化肥、使用农膜等不恰当的耕作措施导致的。土壤污染的农田种植粮食、蔬菜等农作物，可能导致生产的粮食、蔬菜中农药、重金属、化学激素和其他有毒物质超标，危害人体健康。

2.3农业面源污染的经济危害

农业面源污染因其污染的分散性和广泛性，每年都会造成巨大的、不可估量的经济损失，主要包括由于水体和土壤的污染造成对种植业、渔业和畜牧业的经济损失，以及土壤营养物质流失造成的经济损失。我国虽然没有全国性的农业面源污染经济损失研究，但部分学者对区域性的农业面源污染经济损失进行了估算。鲍秋萍利用Johnes输出系数模型对2010年福建省农业面源污染TN、TP流失的损失进行估算，总损失约为73.323亿元，其中畜禽养殖污染物流失损失最大，约合人民币42.109亿元，农村生活流失损失次之，约合人民币18.855亿元。范良千等同样用Johnes输出系数模型估算了2009年浙江省的农业面源污染中农业种植、禽畜养殖和农村生活TN、TP流失所造成的经济损失，总损失共计23.29亿元，其中农业种植损失最大，约12.92亿元[2]。我国目前对于农业面源污染造成的经济损失还没有一个系统性的估算和统计，但从已有的区域性研究中可以看出，农业面源污染在经济效益方面带来了巨大的损失。所以要从造成非点源污染的根源出发，寻求适合的农业发展模式和技术，减少浪费，扩大经济效益。

3.结论

农业面源污染已经成为我国目前的主要环境问题之一，其在造成严重的环境污染同时，也带来了巨大的经济损失，还严重威胁到了人体健康，所以防治农业面源污染刻不容缓。目前农业面源污染的治理措施主要包括工程技术性措施和非工程性措施，在政策、法律上要对农业生产活动进行规范；在技术上要实施源头控制为主，辅之以过程控制并加强末端控制。

参考文献：

农药在土壤中的降解途径范文

关键词：农药，污染，健康，环境保护

一、农药污染途径

农药的污染途径众多，但农药之所以会造成严重的污染后果的主要原因在于其基本特性，如：农药的理化特性，包括：农药的溶解性、降解性、附着性、渗透性和内吸性等。

1、直接污染

顾名思义，直接污染就是农药的有害部分直接作用于受污染体。农药直接作用于蔬菜瓜果等可食作物的表面，经过长期的生长过程侵入其内部，在进入食物链，就直接危害人体健康。

2、间接污染

所谓间接污染，就是说作物的食用部分并非农药的直接受体，而是农药经由土壤中的水分养料进入作物体内并富集，从而形成农药残留。

3、违规用药

农民为减小作物受病害、虫害等灾害的影响，不仅会违规交叉使用蔬菜上禁用的高毒农药，例如：甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷等。而且还会频繁用药或增高用药量，这些都是造成农药污染的主要途径。

二、农药污染的危害

1、农药污染对人体健康的危害

农药作为农业生产资料对减轻作物病虫害的防治作用是不可忽略的，但是，它也是一把双刃剑，农药在对作物实施保护的同时会才六在作物体内，通过食物链而危害人体健康。科技论文。具体而言，农药可经过消化道、呼吸道及皮肤三条途径进入人体而引起中毒。尤其是有机磷农药，可以通过皮肤进入人体，从而对人体的健康造成危害。某些高效农药，会引起急性中毒，严重者会引发生命危险。

2、农药对生态环境的污染

随着科学技术的发展，农药对生态环境的影响也得到了重视。农药多是以液体喷洒使用的，在喷洒中或使用后，农药中的拥堵成分会随水分一起蒸发到空气中，从而对大气造成影响，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。如果污染物浓度超过卫生标准或生物标准，就视之为污染或严重污染。而一旦达到污染或严重污染，就势必会对人体健康、其他生物健康及整个生态平衡造成威胁。

3、农药对水环境的污染

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；含有农药成分的雨水落入水体；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进入水体等。农药的使用时刻都危害着水环境及水生生物的生存，甚至会破坏水生态平衡。科技论文。如密西西比河、莱茵河等一些世界著名河流的河水中都检测到严重的农药超标问题。

4、农药对土壤的污染

土壤中的农药来源有三种情况：第一种是农药直接进入土壤，如除草剂的施用；第二种是防治病虫害喷撒农田的各类农药。第三种是随着大气沉降，灌溉水和植物残体。而农药对土壤的污染主要有两个方面：第一，深入土壤之中的农药会随着养料和水分进入作物体内；另外还会对土壤微生物的生存造成危害

三、农药污染危害与环境保护措施

众所周知，我国是一个农业大国，所以造成了农药使用品种多、用量大的局面。然而，可有人知晓，对作物所使用的农药中70％~80％直接渗透到自然环境中，并对土壤、水甚至是人们一心想要保护的农产品造成污染，从而进入生物链，对所有生物和人类健康都产生严重的、长期的和潜在的危害性。

尽管我国从实施了预防为主，综合防治”的植保方针以来，在病虫害防治问题上取得了很大的成效，但是，离完全控制化学农药对环境污染的目标还有很远。植保是我们不能放弃的，如何才能使植保的功能兼顾持续增产、人畜安全、环境保护、生态平衡等多方面。采取相对有效的防治措施，充分发挥自然抑制的作用，将有害生物种群控制在经济损害水平下，使经济效益、环境效益都达到相对平衡的程度。

1、建立有害生物防治新思想体系

摈弃传统的以农药抑制作物病虫害的思想观念，由新的、更合理的方法取代。比如生物防治，利用生物防治作用物来调节有害生物的种群密度，以生物多样性来保护生物，使有害生物的在种族密度保持在经济效益所允许的受害范围以内。科技论文。从持续农业观念看，这种方法是十分可行的。不过从技术上看还有待研究与推广。

2、研究开发有害生物监测新技术

要在植物病原体常规监测方法中的孢子捕捉、诱饵植株利用、血清学鉴定基础上开展病原物分子监测技术的研究，采用现代分子生物学技术监测病原物的种、小种的遗传组成的消长变化规律，为病害长期、超长期预测提供基础资料。对害虫的监测也可利用现代遗传标记技术(RFLP’RAPD等)监测害虫种群迁移规律。对于杂草应充分考虑到杂草群落演替规律，分析农作物——杂草、杂草——杂草间的竞争关系，另外还应考虑使用选择性除草剂给杂草群落造成的影响，对杂草的生态控制进行研究。

3、建立有害生物的超长期预测和宏观控制

为适应农业的可持续性发展，预测、预报应对有害生物的消长变化做出科学的判断，也就是要对有害生物消长动态实施数年乃至十年的超长期预测。要在更人的时空尺度内进行，其理论依据不单单只是与有害生物种群消长密切相关的气候因子，亦包括种植结构、环保要求、植保政策以及国家为实现农业生产持久稳定发展所制定的政策措施。

参考文献：

[1]冯雨峰，闾振华，化学农药对环境的危害原因及其防治对策[J].环境科学与技术，2007-1

[2]邹喜乐，论农药对环境的危害[J].湖南农机，2007-07

[3]刘英东，化学农药对环境的危害及其防治对策的探讨[J].中国环境管理干部学院学报，2006-01

[4]海浪，大协作致力降低农药污染[J].山东农药信息，2010-02

[5]刘世友，农药污染现状与环境保护措施[J].河北化工，2010-01