化学农药在土壤中的迁移与转化.doc

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：11 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。12 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47o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31 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(Pseudomonos)作用下分解，反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(Bacillus subtilis)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。32 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DDD都可以进一步氧化为DDA。DDT在好气条件下分解很慢，降解产物DDE、DDD的毒性虽比DDT低得多，但DDE仍有慢性毒性，而且它的水溶性比DDT大。对此类农药要注意其分解产物在环境中的积累。与DDT相比，林丹(丙体六六六)比较容易降解，而其它有机氯农药，如艾氏剂、异艾氏、剂狄氏剂、异狄氏剂、氯丹等是环境中最稳定的农药，但在土壤中可发生脱氯、水解、还原和羟基化作用形成环氧化物。4 化学农药在土壤中残留的环境效应虽然农药可通过上述途径迁移转化、降解去毒，但是由于各种农药的化学性质和分解难易程度不同以及土壤条件的差异，它们在土壤中的半衰期存在着很大的差别。有些农药进入土壤之后，由于形态的改变，特别是被土壤胶体强烈吸附，而降低了其生理活性和溶解度，这部分农药的药效可以认为失去了作用。但有些半衰期长、使用范围广、历史长、量大、次数多的农药，则在土壤中积累残留起来。农药在土壤中残留，可认为是土壤被污染的具体表现，残留农药可被粮食、蔬菜作物吸收，使之遭受污染，并可通过食物链危害人体健康。有资料认为，残留在土壤中的农药可进入无脊椎动物的组织。据报导，在喷撒DDT的土壤中，发现蚯蚓体内有大量的DDT残留，而且还高于周围环境中的DDT含量，显然是由于通过食物链而富集之故。值得注意的是，残留在土壤中的农药通过植物的根系可进入植物体内。不同植物体内农药的残留量决定于它们对农药的吸收能力。不同植物对艾氏剂的吸收能力 环境监测25mL容量瓶，每次用lOmL三氯甲烷重复萃取3次，改为第一次用lOmL，第二次和第三次均用4mL三氯甲烷萃取；用三氯甲烷萃取液淋洗两次，每次用5mL，改用每次用3mL。即：10ml+4ml+4ml+3ml+3ml，然后用三氯甲烷定容至25mL，混匀。4 干扰及消除由于本方法的选择性较差，有能与亚甲蓝起显色反应并被三氯甲烷萃取的物质可产生一定的干扰，使分析结果偏高或偏低。因此，必须消除其干扰。(1)通过水溶液反洗可部分的予以去除酚类以及无机的硫氰酸盐、硝酸盐和氯化物等的正干扰。(2)当水样经水溶液反洗后仍不能消除其中非表面活性物质的干扰时，可采用气体萃取进行预分离使干扰降到最低水平。(3)如果试样中含有硫化物，能与亚甲蓝生成无色的还原物而消耗亚甲蓝试剂，遇此情况可将试样pH值调至碱性，滴加适量的过氧化氢(3O)，避免其干扰。(4)季胺盐等阳离子化合物和蛋白质能与表面活性剂作用，生成稳定的络合物而不与亚甲蓝反应，因此造成负干扰。这些阳离子类物质在适当条件下可采用阳离子交换树脂去除。(5)由于测定对象是水中溶解的阴离子表面活性剂，样品在测定前需经中速定性滤纸过滤以除去悬浮物，而吸附在悬浮物上的表面活性剂不计在内。为：花生大豆燕麦玉米。农药被吸收后，在植物体内分布量由大到小的顺序是：根一茎一叶一果实。决定化学农药在土壤中残留的因素有：化学农药本身的化学性质、农药浓度、土壤的吸附性能、土壤酸碱度和氧化还原条件、土壤湿度、作物的覆盖情况、土(1)用于分析阴离子洗涤剂的玻璃器皿不能用各类洗涤剂清洗。使用前先用水彻底清洗，然后用(1+9)盐酸一乙醇洗涤，最后用去离子水冲干净。必要时亦可用丙酮，但不宜用强酸，否则可增加络合物在器壁上的吸附。(2)标准样品和水样的测定，应使用同一批三氯甲烷、亚甲蓝溶液和洗涤液。(3)亚甲蓝应为指示剂级试剂的质量，以减低空白值。(4)分液漏斗的活塞不能用油脂润滑，要在使用前用三氯甲烷润湿。在小烧杯内倒入三氯甲烷，拔下分液漏斗上的小活塞浸蘸，然后迅速插入并固定好小活塞。(5)过分剧烈振摇可使干扰物和亚甲蓝络合而进入三氯甲烷层，产生更多干扰。因此，应采用徐徐振摇分液漏斗的方法，尽量避免产生乳化状(如有乳状物，可加入8ml异丙醇进行破乳)，一般以每秒两次即可。(6)测水样加异丙醇量时，其标准曲线、试剂空白都应加相同体积的异丙醇。(7)一个样品萃取操作过程约15min，溶液的显色时间放置不宜过长，否则会褪色，影响测量结果。(8)需要快速分析时，可采用一次萃取的简化法，一次萃取的效率约为本法萃取效率的90。壤耕作状况以及大气的相对温度和风速等。http:/blog.sina.com.cn/chinapengkun分享 0已投稿到：排行榜 转载列表：转载 转载是分享博文的一种常用方式.