農藥在土壤中的降解途徑精選(九篇)

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第1篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

相對于大氣環境和水環境而言，土壤環境的污染源更為復雜，作為有機農藥、化肥的直接作用對象，并隨著社會發展需求，使得土壤污染物的種類極為繁多。目前，全球生產和使用的農藥已達1300多種，其中被廣泛使用的達250多種。我國每年施用逾80萬～100萬t的化學農藥，其中有機磷殺蟲劑占40％，高毒農藥達到37.44％，且有的化學性質穩定、在土壤中存留時間長[2-4]。大量的農藥流失到土壤中，造成土壤環境受到嚴重污染，影響了農業的可持續發展。目前，土壤污染物可以分為傳統污染物及新型污染物。

1.1傳統污染物

傳統污染物包括以下三類：一是傳統化學污染物。其又可分為無機污染物和有機污染物兩大類，其中傳統無機污染物包括汞、鎘、鉛、砷、鉻等，過量的氮和磷等植物營養元素以及氧化物和硫化物等。二是物理性污染物。指來自工廠、礦山的各種固體廢棄物。三是生物性污染物。指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛生設施(包括醫院、療養院)排出的廢水和廢物以及農業廢棄物、廄肥等。四是放射性污染物。主要存在于核原料開采、大氣層核爆炸地區和核電站的運轉，以鍶和銫等在土壤環境中半衰期長的放射性元素為主。

1.2新型污染物

近年來，土壤新型污染物開始受到關注，這類污染物的特點是在土壤環境中的濃度一般較低。這些新型土壤污染物目前主要有四大類[6-7]：一是各種獸藥和抗生素。隨著動物飼養業和畜牧業的發展，畜禽養殖污染中一個重要的問題就是這些獸藥通過動物的排泄以及其他方式導致土壤環境的污染。二是大部分溴化阻燃劑在土壤環境中有很高的持久性，能夠通過食物鏈和其他途徑累積在人體內，長期接觸會妨礙人體大腦和骨骼的發育，并且可能致癌。三是“特富龍”不粘鍋中使用的化學物質“全氟辛酸銨”以及芳香族磺酸類污染物對土壤的污染。四是含有過敏源的植物及花粉對土壤的污染，特別是這種花粉由于含有多種潛在的過敏源，能在夏天導致嚴重的干草熱以及哮喘疾病，成為引起人們關注的一種新型土壤污染污物。

2.土壤環境因子對有機污染的影響

土壤中的微生物、溫度、水分、氣候、土壤機械組成、含水率、植物根際環境、pH值、二氧化碳濃度等因素對土壤中有機物的分解與轉化有很大的影響。除了有機污染物本身的難降解性以及生物遷移性會對有機物降解速率和效果產生影響外，土壤環境因子也會對有機污染物的遷移轉化造成一定的影響。

2.1土壤微生物

有機污染物在土壤中的降解分為非生物降解與生物降解兩大類，在生物酶作用下，農藥在動渣物體內或是微生物體內外的降解即生物降解。微生物降解是指利用微生物降解有機污染物的生物降解過程，降解微生物有細菌、真菌和藻類。雖然在厭氧和需氧條件下多氯化合物都可以降解。但是在厭氧條件下降解速率更快。但是在好氣的旱田條件下，由于有機氯污染物被土壤吸附，生物活性降低，可以長期殘留[8]。微生物降解是消除有機氯農藥的最佳途徑，通常藥劑在土壤中的分解要比在蒸餾水中的分解快得多，將土壤滅菌處理后，藥劑在大部分土壤中對有機污染物的分解速率明顯受到抑制。

2.2土壤溫度

土壤溫度影響土壤微生物和酶活性及土壤中溶質的運移，還影響土壤反應的速度和土壤呼吸速率，最終影響土壤中有機污染物的降解轉化。在一定溫度范圍內，溫度升高會促進土壤有機污染物的分解，但隨著溫度的進一步升高，土壤有機污染物對溫度的響應程度降低。Miko發現，在平均溫度5℃時，溫度每升高1℃將會引起全球范圍內10％土壤有機污染物的喪失；而在平均溫度為30℃時，溫度每升高1℃將會使得有機污染物喪失3％[11]。

2.3土壤pH 值

土壤的pH值對有機污染物的吸附有很大的影響。一般來說，pH值越低，土壤對有機污染物的吸附能力越強。土壤酸堿性通過影響組分和污染物的電荷特性、沉淀溶解、吸附解吸和絡合平衡來改變污染物的毒性，土壤酸堿性還通過土壤微生物的活性來改變污染物的毒性。

2.4土壤水分

土壤水分是土壤中水溶性成分的運輸載體，也是土壤反應得以正常進行的介質。王彥輝認為森林土壤有機污染物的分解速率在很大程度上受控于環境條件，其中含水量起著決定性作用，最佳含水量為被分解物飽和含水量的70％～90％，極度干旱或水分過多都會限制土壤微生物的活動，明顯降低土壤中有機污染物的分解速率[12]。在長期的淹水條件下厭氧微生物反復利用腐解發酵的有機物料，會導致較低的凈殘留碳的礦化[13]。這與淹水、嫌氣條件下有機物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的傳統概念不同。

2.5土壤機械組成

土壤質地的差異形成不同的土壤結構和通透性狀．因而對環境污染物的截留、遷移、轉化產生不同的效應。由于黏土類富含黏粒，土壤物理性吸附、化學吸附及離子交換作用強，具有較強的保肥、保水性能，同時也把進入土壤中的污染物質的有機、無機分子、離子吸附到土粒表面保存起來，增加了污染物轉移的難度。

一般而言，黏性土壤中的空氣較砂性土壤少，好氣性微生物活性受到抑制，土壤黏粒具有保持碳的能力，其含量影響外源有機物(有機化合物、植物殘體)及其轉化產物的分解速率。隨著土壤黏粒含量的增加，土壤有機碳和土壤微生物量碳也增加，土壤有機碳與黏粒含量呈正相關，隨著土壤黏粒含量的增加，碳、氮礦化量減少，但礦化部分的碳氮比并不受土壤質地的影響。利于有機物的積累和富里酸的形成。

3.結語

土壤是生態環境的重要組成部分，是人類賴以生存的主要資源之一，也是物質生物地球化學循環的儲存庫，對環境變化具有高度的敏感性。土壤的環境因子存在著不穩定性，但是通過研究最適合土壤中有機污染物降解轉化的環境，可改變受污染嚴重的土壤中有機污染物的含量，改善環境質量，實現可持續發展。

參考文獻：

[1]郝亞琦，權．土壤污染現狀及修復對策[J]．水土保持研究，2007，14(3)：248-251．

[2]權桂芝．土壤的農藥污染及修復技術[J]．天津農業科學，2007，13(1)：35-38．

第2篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

關鍵詞現代生物技術生態環境環境保護

1我國生態環境現狀

目前我國由于工業“三廢”污染、農用化肥和農藥的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染，嚴重的影響了我國的生態環境，使得水污染日益加劇，水資源嚴重短缺，全國600多個城市中已有一半城市缺水，農村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難；土壤污染嚴重，耕地面積銳減，近10年來每年流失的土壤總量達50億t，土地荒漠化日益加劇；森林覆蓋面積下降，草場退化，每年減少森林面積達2500萬畝；人們的身體健康受到嚴重威脅，疾病發病率急劇上升。因此，加大環境保護和環境治理力度，加快應用高新技術，如現代生物技術來控制環境污染和保持生態平衡，提高環境質量已成為環保工作者的工作重點。

2現代生物技術與環境保護

現代生物技術是以DNA分子技術為基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術作為一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發展十分迅猛。與傳統方法比較，生物治理方法具有許多優點。

（1）生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

（2）利用發酵工程技術處理污染物質，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉移而造成重復污染，因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。

（3）生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數生物治理技術可以就地實施，而且不影響其他作業的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。

所以，當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

3現代生物技術在環境保護中的應用

3.1污水的生物凈化

污水中的有毒物質的成分十分復雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質，使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等，此方面國內外成功的例子很多，如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶，以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于處理對硫磷廢水，去除率達95%以上；近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展，對于含100mg/L廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

3.2污染土壤的生物修復

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量，激發微生物的活性，由此可以改善土壤的生態結構，這將有助于土壤的固定，遏制風蝕、水蝕等作用，防止水土流失。

3.3白色污染的消除

廢棄塑料和農用地膜經久不化解，估計是形成環境污染的重要成分。據估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農作物減產，若再連續使用而不采取措施，十幾年后不少耕地將顆粒無收，可見數量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態和環境，研究和開發生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使兩者同時發揮各自的作用，將塑料和農膜迅速降解。同時，還需大力推行可降解塑料和地膜的研發、生產和應用。

有些微生物能產生與塑料類似的高分子化合物即聚酯，這些聚酯是微生物內源性貯藏物質，可以用發酵方法進行生產，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點、高彈性、不含有毒物質等優點而在醫學等許多領域有極好的應用前景。為了降低成本、提高產量，人們正在用重組DNA技術對相關的微生物進行改造，此方面目前一個研究熱點是采用微生物發酵法生產聚-β羥基烷酸(PHAs)，研究人員正設法構建出自溶性PHAs生產菌種，即將PHAs重組菌進行發酵，在積累大量的PHAs后，加入信號物質，使裂解蛋白產生，細胞壁破壞，PHAs析出，以簡化胞內產物PHAs的提取過程，降低提取成本。

3.4化學農藥污染的消除

第3篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

關鍵詞 有機磷農藥；微生物降解；研究進展

中圖分類號 S481+.8 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）14-0139-01

有機磷農藥是農藥重要品種之一，是高毒性農藥，屬于有機磷酯類化合物，其在防治農業蟲害中，具有廣譜、經濟、方便、高效等優點，在20世紀80年代前一直是國內外廣泛生產和應用的最主要的農藥品種。隨著農林業的快速發展，有機農藥的大量使用帶來了許多負面效應。它結構穩定，難以被體內酶分解，通過富集和食物鏈，會加劇濃度集合擴散，污染生態環境和農產品，造成糧食、果蔬、水果等有機磷農藥殘留嚴重超標，危害非靶生物，嚴重威脅人類健康[1-2]。為了維護自然生態平衡，保證農業和生態環境的可持續發展，如何安全、有效地降低和消除環境中的有機磷農藥勢在必行。有機磷農藥的降解方式主要有光化學降解、化學降解和生物降解。生物降解主要是微生物降解，微生物降解與其他方式相比，具有快速、無殘留、無毒、有效、無二次污染、成本低、生態恢復性好、代謝繁殖快，凈化處理效果顯著等優點，顯示出較好的應用前景。

1 降解有機磷農藥的微生物種類

截至目前，包括細菌、真菌和藻類多種微生物在內的多種降解高效菌已被分離，其中，對細菌的研究較為深入。不同種類有機磷農藥其降解微生物種類不同，具體如下：①馬拉硫磷。木霉屬、曲霉屬、假單胞菌屬、節細胞菌屬、黃桿菌屬、極瘤細菌屬。②甲胺磷。青霉屬、木霉屬、曲霉屬、酵母屬、黑曲霉、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、蠟樣芽孢桿菌屬、嗜中溫假單胞菌屬。③敵百蟲：青霉屬。④甲拌磷。小球綠藻屬、假單胞菌屬、硫桿菌屬。⑤敵敵畏。木霉屬、假單胞菌屬。⑥苯硫磷。芽孢桿菌屬。⑦地蟲磷。青霉屬、根霉屬[3]。⑧樂果。曲霉屬、假單胞菌屬、不動菌屬、類產堿單胞菌屬。⑨對硫磷。小球綠藻屬、青霉屬、木霉屬、曲霉屬、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、固氮極毛桿菌屬、短桿菌屬、黃單胞桿菌屬 、極瘤細菌屬。⑩甲基對硫磷。假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、短桿菌屬。

2 有機磷農藥微生物降解酶的種類及其特性

微生物對有機磷農藥的降解通常依靠水解酶類、氧化還原酶類、裂解酶類和轉移酶類的酶促反應進行。有機磷農藥微生物降解酶的種類、特性及其主要作用位點如下：①作用位點。主要包括苯環、-NO2、P-O-烷基、烷基、P-O-芳基、-C-P、C-P、O= P-NH2。②酶的種類。主要包括氧化酶、還原酶、水解酶、氧化酶、水解酶、磷酸變位酶、裂解酶、水解酶。③酶的催化作用。主要包括羥基化（苯環開環）、將硝基還原成氨基、親核進攻脫烷氧基、甲氧基、乙氧基等、對硫磷降解途徑、分子內重排產生磷酸酯和磷酸烯醇式丙酮酸、碳-碳鍵斷裂有機磷礦化的必經途徑、甲胺磷水解的主要途徑[4-5]。

3 新技術在有機磷農藥微生物降解中的應用

目前，基因工程及分子生物學的迅猛發展帶動了各種生物學技術的涌現，傳統有機磷農藥降解研究中的障礙得以克服，從而開辟了新的途徑。這些技術包括固定化微生物技術（固定化細胞、固定化酶）、基因工程技術（構建高效降解菌、DNA改組提高酶活性）、多菌株復合系的構建、微生物表面展示技術等。

4 微生物降解有機磷農藥的未來發展趨勢展望

目前，雖然在有機磷農藥微生物降解研究方面已經取得了一定的成就，但仍然有很多問題亟需解決，未來微生物降解有機磷農藥的研究重點主要包括以下幾個方面：一是建立高效降解菌的種子庫，以利于篩選高效有機磷降解菌，提高其降解能力；二是采取基因誘導變異的方法，開發降解酶制劑產品，同時通過克隆與表達降解酶基因，提高其降解能力；三是對有機磷農藥微生物降解機理、生物降解代謝途徑、中間產物的類型、毒性和積累機理等進行深入研究[6-7]。隨著多學科先進技術的綜合運用，將推動微生物在有機磷農藥降解方面的潛力得到更充分的體現，成本低、無污染、效率高的微生物有機磷農藥降解菌的發展前景將更加廣闊[8-9]。

5 參考文獻

[1] 金瀟，顏冬云，秦文秀.有機磷農藥的微生物降解技術[J].湖南農業科學，2011（9）：93-97.

[2] 王燕，劉建峰，劉振華，等.環境中有機磷農藥微生物降解技術的研究進展[J].安徽江農業科學，2013，41（16）：7163-7164.

[3] 楊柳，陳少華，趙川，等.新技術在農藥微生物降解中的應用[J].生物技術通報，2010（3）：81-83.

[4] 吳翔，甘炳成.微生物降解有機磷農藥的研究新進展[J].湖南農業科學，2010（19）：71-73.

[5] 王永杰，李順鵬.有機磷農藥廣譜活性降解菌的分離及其生理特性研究[J].南京農業大學學報，1999（2）：42-45.

[6] 石成春，郭養浩，劉用凱.環境微生物降解有機磷農藥研究進展[J].上海環境科學，2003（12）：863-867.

[7] 柏文琴，何鳳琴，邱星輝.有機磷農藥生物降解研究進展[J].應用與環境生物學報，2004（5）：675-680.

第4篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

關鍵詞:土壤污染;農藥殘留;積累毒害;治理

中圖分類號:X53

文獻標識碼: A

文章編號:1005-569X(2009)06-0034-02

1 引 言

我國是一個農業大國,土壤生態環境的優劣直接關系到國家財富的組成。目前世界范圍內農藥對土壤污染嚴重,不僅影響植物的生長發育,而且可通過食物鏈影響人體健康,成為農產品和食品安全的一大問題,影響農業可持續發展。江蘇省海門市擁有101萬人口,人均耕地不到1畝,走高效農業之路,必須以優良的土壤環境為基本保障。因此,探討土壤中農藥污染治理問題具有十分重要的現實意義。

2 農藥的基本分類

農藥,是指用于預防、消滅或者控制危害農業、林業的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調節植物、昆蟲生長的化學合成物或者來源于生物、其他天然物質的物質及其制劑。迄今為止,世界各國所注冊的1500 多種農藥中,常用的有300多種,按農藥化學結構可分為有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯、有機氮化合物、有機硫化合物、醚類、雜環類和有機金屬化合物等; 按其主要用途可分為殺蟲劑(如溴氰菊醋、甲胺磷)、殺蝸劑(如殺螨特)、殺鼠劑(如磷化鋅)、殺軟體動物劑、殺菌劑(如波爾多液)、殺線蟲劑、除草劑(如除草醚)、植物生長調節劑(如助壯素)等;按農藥來源可分為礦物源農藥(無機化合物)、生物源農藥(天然有機物、抗生素、微生物)及化學合成農藥,而生物源農藥又可細分為動物源農藥、植物源農藥和微生物源農藥3類。

3 農藥在土壤中的殘留及其毒害

3.1 影響農藥在土壤中殘留的因素

(1)農藥本身的化學性質。如揮發性、溶解度、化學穩定性、劑型等。而且揮發的速度與農藥的濃度、大氣的相對濕度、土壤表面上方空氣的運動速度及土壤中的溫度等因素有關,一般是濃度愈大,濕度大,含水量高,風速大則揮發作用愈強。

(2)土壤性質。農藥在質地粘重和有機質含量高的土壤中存留時間較長。

(3)農藥在土壤中的殘留量。進入土壤中的化學農藥,易受各種化學、物理和生物的作用,并以多種途徑進行反應或降解,只是不同類型的農藥其降解速度和難易程度不同而已。

3.2化學農藥在土壤中的殘留積累毒害

農藥一旦進入土壤生態系統,殘留是不可避免的,盡管殘留的時間有長有短,數量有大有小,但有殘留并不等于有殘毒,只有當土壤中的農藥殘留積累到一定程度,與土壤的自凈效應產生脫節、失調,危及農業環境生物,包括農藥的靶生物與非靶環境生物的安全,間接危害人畜健康,才稱其具有殘留積累毒害。一般說來,土壤化學農藥的殘留積累毒害主要表現在2方面:

(1)殘留農藥的轉移產生的危害。殘留農藥的轉移主要與食物有關,主要有3條路線: 第1條: 土壤陸生植物食草動物; 第2條: 土壤土壤中無脊椎動物脊椎動物食肉動物; 第3條: 土壤水系(浮游生物)魚和水生生物食魚動物。一般來說,水溶性農藥易構成對水生環境中自、異養型生物的污染危害。脂溶性或內吸傳導型農藥,易蓄積在當季作物體內甚至對后季作物的二次藥害和再污染,引起陸生環境中自、異養型生物及食物鏈高位次生物的慢性危害。積累于動物體內的農藥還會轉移至蛋和奶中,由此造成各種禽獸產品的污染。人類以動植物的一定部位為食,由于動植物體受污染,必然引起食物的污染。可見,由于殘留農藥的轉移及生物濃縮的作用,才使得農藥污染問題變得更為嚴重。

(2)殘留農藥對靶生物的直接毒害。農藥殘存在土壤中,對土壤中的微生物,原生動物以及其它的節肢動物、環節動物、軟體動物的等均產生不同程度的影響。還有試驗證明農藥污染對土壤動物的新陳代謝以及卵的數量和孵化能力均有影響。另外,土壤中殘留農藥對植物的生長發育也有顯著的影響。農藥進入植物體后,可能引起植物生理學變化,導致植物對寄主或捕食者的攻擊更加敏感,如使用除草劑已經增加了玉米的病蟲害。農藥還可以抑制或者促進農作物或其它植物的生長,提早或推遲成熟期。

4 采取綜合性防治措施

為達到既高效又經濟地把農藥對土壤的污染降低到最低范圍,目前已有諸多綜合性防治措施:

4.1 選育良種,加強病蟲害的預報、防治

(1)選用優良品種。利用植物的抗蟲性,選育豐產、抗蟲并具備其他性狀的良種是害蟲防治的較為經濟簡單的方法。

(2)破壞害蟲的生存條件。首先,利用植物密度影響田間溫濕度、通風透光等小氣候條件,影響作物的生育期,從而影響害蟲的生活條件。適時排灌也是迅速改變害蟲生活環境,抑制其生長有效措施。其次,進行土壤翻耕對某些害蟲特別是生活在土面或土中的害蟲迅速改變其生活環境,或將害蟲埋入深土,或將土內害蟲翻至地面,使其暴露在不良的氣候條件下或受天敵侵害或直接殺死害蟲。最后,通過對害蟲生活習性的研究,做好預報、預測,以便及時防治,做到治早、治小。

4.2化學防治

化學防治防治效果穩定、見效快。當害蟲猖獗時必須用化學防治才能解決問題,或者為了保證生物防治的有效應用必須先用化學防治方法。不過,由于一方面諸多農藥具有嚴重的污染,另一方面易產生抗藥性,因此需不斷培養抗病蟲害的新品種。目前一種來源于糖脂的殺蟲劑即將問世。糖脂作為環保的殺蟲劑,幾乎所有的螨類和體表柔的昆蟲如粉虱、蚜蟲、木虱等接觸到這種脂類后會立即致死,然后降解為無害的糖類與脂肪酸,這些脂類對捕食性益蟲基本無害,對動物和人無毒,有些甚至達到食品安全標準。

4.3生物防治

生物防治具有不污染環境、專一性強、對人畜無害、對植物安全等優點。生物防治害蟲是指用寄生真菌、細菌和病毒,或某些生物體的代謝物或同類異性個體分泌的引誘激素等進行防治的方法。主要方法有昆蟲天敵法、微生物防治法和害蟲不孕化法。

5 結 語

總之,農藥這一特殊用途化學物質問世以來,在直接參與土壤生態環境生命過程中,它為人類治理病蟲害,促進農作物的生長,提高農作物的抗劣性能,改善和提高農作物的品發揮了積極的作用,而其對環境的污染作用同樣不可小覷。保護土壤生態環境,大力提倡使用綠色農藥,是新世紀的需要,期待肥沃的土壤生態環境污染在極限以下生長出安全食物也是人們的迫切希望。

參考文獻:

[1] 王敬國. 農用化學物質的利用與污染控制[M]. 北京:北京出版社,2001.

第5篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

【關鍵詞】農藥；污染；環境保護；對策

我國農作物主要病蟲害達1500多種[1]，農田雜草超過580種[2]，農藥作為重要的生產資料每年可挽回糧食產量約7%的損失。與此同時，由于我國長期、大量生產和使用高毒農藥，對生態環境已經產生了嚴重危害，因此，加強農藥環境管理，控制農藥污染已成為當前環境保護的一項十分迫切的任務[3]。

1.農藥對環境的影響

1.1對土壤的污染

土壤是農藥的主要集散地，施入農田的農藥約有80%以上殘留在0-20cm的土壤表層[4-5]。我國每年農藥使用量巨大，因此土壤受農藥污染的程度比較嚴重。由于土壤膠粒和腐殖質的吸附作用，降低了農藥在土壤中的遷移、揮發、擴散能力，延長了農藥在土壤中的殘留時間，不但造成土壤生態系統功能失調，減少土壤中微生物、原生動物等的種群、數量，還改變了土壤pH、EH、CEC，使土壤孔隙度發生變化，造成土壤酸化、板結，最終導致土壤結構和功能發生改變。

1.2對水體的污染

向水體直接施用農藥，農藥生產廢水排放、農藥包裝和施藥器材隨意清洗已經成為我國農村水污染的主要來源。環境中的農藥隨著降雨、徑流以及灌溉水等途徑不斷擴散、遷移，使我國大部分水體受到不同程度的污染。2013年王未等對長江、珠江、黃淮海、松遼4大流域水體進行了污染分析，結果表明，農藥水污染區域分布與農作物種植分布緊密相關，種類和濃度受到季節、當地水文特征、氣候影響較大[6]。農藥對河流、湖泊、河口區域底泥污染也比較嚴重，由于底泥的吸附作用大，其農藥含量明顯高于表層水中的含量。水體和底泥中的農藥及代謝物破壞水生態系統平衡，對水中生物的繁殖和生長產生毒害作用，并通過食物鏈逐級富集，使處于食物鏈高端的生物受到更大威脅。

1.3對大氣的污染

大氣中的農藥污染主要來源于生產企業排放的廢氣，農藥噴灑過程中散發的細霧，施藥后的植物、土壤、廢棄包裝揮發的殘留農藥。空氣中農藥的濃度與地理位置和氣候條件有關，農藥廠、施藥區域濃度最高，隨著空氣的流動，農藥不斷擴散，雖然濃度有所稀釋，但是污染范圍也隨之擴大。農藥在空氣中的擴散速度和濃度還與施藥對象對農藥的吸附程度、農藥劑型和性質等有關，易揮發性農藥污染比較嚴重；化學性質穩定，脂溶性強的農藥在大氣中的污染持續時間長，危害性大。

2. 造成我國農藥污染的主要原因

2.1產品結構不合理

農業發達國家在農藥產品結構上以高效、高選擇、低毒、低殘留農藥為主要，而我國仍然以高毒產品為主，而且品種老化、劑型單一、品質無保障。目前，我國的主要農藥劑型仍然以高污染的乳油、粉劑、可濕性粉劑為主，其中50%左右為乳油。在劑型加工過程中，往往從降低成本角度考慮，選擇成本低、毒性大的有機物作為溶劑或助劑，致使大量難降解的有機污染物進環境。

2.2農藥生產企業污染治理效果差

我國農藥生產企業點多面廣，企業規模普遍偏小，生產設備落后，環保投入低，“三廢”治理效果差。農藥生產企業環保責任意識淡漠，偷排、偷放、超標排污、污染治理設施不健全或擅自停運等現象嚴重，極易造成周邊環境污染事故，甚至危害群眾身體健康。

2.3施藥技術落后

我國大多數農民文化水平不高，缺乏環保意識，施藥方式仍停留在粗劣稱量簡單配置水平，施藥過程中超量、超范圍、超次數、甚至濫用高毒、劇毒農藥現象相當普遍。而且，施藥設備落后，“跑、冒、滴、漏”現象嚴重。與發達國家相比，我國單位面積施藥量平均高出2-3倍，某些地區年用藥次數多達30余次，用藥量高達300kg/hm2 [7]。

2.4管理體系不健全

我國沒有出臺國家級的農藥管理法律，農藥管理主要依據《農藥登記規定》、《農藥管理條例》等行政法規，缺乏權威性。農藥管理力量薄弱，執法體系不健全，農業、環保、工商等職能部門責權不清，缺乏溝通與配合，難以形成統一的監管和執法合力。

3.治理對策

3.1建立有效農藥環境污染監管體系

完善農藥環境污染防治法律體系，出臺符合我國國情的“農藥管理法”，從法律層面上給農藥管理以有力支撐。改革農藥污染監管機制，在明確各職能部門責任和權力的基礎上，建立農藥污染監管機制，細化法律責任，建立農藥污染生態損害賠償和責任追究制度，制定高毒農藥限管制度，明確非法生產、銷售、使用高毒、禁用農藥處罰標準和承擔的法律責任。

3.2加強農藥生產的環境監管

農藥廠嚴格執行排污申報和排污許可證制度，主要污染物和特征污染物必須達標排放，符合總量控制要求。加強農藥廠及周圍環境監測，加大污染防治監管力度，對不符合排放標準的設施要堅決予以治理或取締。推行清潔生產，淘汰落后產能，關停高毒、高污染生產線。推行農藥廠信息公開制度，接受公眾監督。

3.3加強農藥銷售和使用管理

規范農藥市場準入審查，推行高毒農藥定點經營管理，鼓勵銷售、使用高效、低毒、低污染、低殘留農藥。建立農藥質量監管體系，對銷售或使用高毒、假冒偽劣農藥的違法行為，依法從嚴查處。制定農藥使用管理標準，加強農產品農藥殘留監督性監測，減少用藥量和施藥次數。改進施藥技術，建立有效的農藥廢物回收制度，降低進入環境的農藥數量。

3.4研究開發新型農藥

盡快調整農藥產業發展方向，加快研究開發新型生物農藥產品，鼓勵大型企業研發新農藥、研究新劑型，推廣使用生物農藥，保障我國農業產業健康持續發展。

參考文獻

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作者簡介

第6篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

關鍵詞：重金屬；蔬菜； 農藥 ；污染

中圖分類號： R155.5+4 文獻標識碼：A

1 前期試驗

1.1前期在伊春市南岔區種植大田農作物葉菜類—白菜一畝，瓜果類—黃瓜一畝，根莖類—蘿卜、土豆--各一畝。另外在哈爾濱市道里區新發鄉進行了小面積的三類蔬菜試驗種植。

1.2試劑：含硒化合物，腐殖酸。由東北農業大學腐殖酸課題組提供。

1.3試驗方法：（1）每瓶100ml兌水50公斤攪拌均勻后使用。（2）葉類蔬菜生長旺期使用，每隔7天噴霧一次，連噴三次，噴后2小時遇雨應補噴，不得漏噴。（3）根莖類蔬菜果實膨大期使用，每隔5天噴霧一次，連噴三次，噴后2小時遇雨應補噴，不得漏噴。（4）瓜果類，瓜類豆類作物等分期采收，座果結莢期開始，每10天噴霧一次，自采收結束，噴后2小時遇雨應補噴，不得漏噴。

所檢2個地區三類蔬菜樣品的砷含量在0.145-0.190 mg/kg、汞含量在0.0039-0.0300mg/kg、鎘含量在0.044-0.350mg/kg；鉛元素在0.047-0.810mg/kg。

2 施用硒肥后樣品中重金屬含量測定

2.1無機砷測定：準確稱取試樣2.5g加鹽酸定容，置于60℃恒溫水浴充分振搖18個小時浸提，經過濾、還原、定容、待測定。

2.2總汞測定：準確稱取試樣0.5g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，用微波消解法消解，轉移定容、待測定。

2.3鉛測定：準確稱取試樣5g，炭化、灰化，采用干法灰化法處理，轉移定容、待測定。

2.4鎘測定：準確稱取試樣0.5g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，用微波消解法消解，轉移定容、待測定。

2.5施用硒肥后對樣品重金屬含量前處理方法的選擇

蔬菜樣品的前處理對保證檢測結果的準確性起著十分關鍵的作用，目前用于蔬菜樣品前處理的方法主要有常規消解、壓力消解、微波消解、干法灰化、過硫酸銨灰化等。根據大量的實驗對比，我們在測定汞、鎘元素含量時，有針對性地采用了微波消解法，充分利用其高壓和密閉特點，用硝酸直接分解樣品，用微波輔助加熱，消解完全、快速，對環境影響小；我們在測定鉛元素含量時根據樣品中鉛限量標準和方法的靈敏度有針對性地增大樣品量并選用簡單實效的干化灰化法。

2.6施用硒肥后對樣品檢測結果的分析

所檢2個地區三類蔬菜樣品的砷含量在0.045-0.110 mg/kg、汞含量在0.0009-0.0100mg/kg、鎘含量在0.004-0.150mg/kg均不超國家標準；鉛元素在0.007-0.410mg/kg。蔬菜中含有的這些重金屬元素主要來自于土壤中的自然本底。砷汞鉛鎘對蔬菜的污染主要是以含此類元素的肥料、農藥、廢水灌溉農田造成的。隨著環境污染的日益惡化，土壤中的砷汞鉛鎘的自然本底值升高，蔬菜中的此類元素含量必定升高，所以控制這些區域的環境污染成為日益緊迫的事情。

3 農藥殘留。農藥殘留監測體系的建立，對農藥殘留的監測手段和檢測水平提出了更高要求，并促進了農藥殘留快速檢測方法的研究和應用進展，使農藥殘留檢測技術朝著更加快速方便、靈敏可靠的方向發展。蔬菜中殘留農藥在人體內長期蓄積滯留會引發慢性中毒，比急性中毒更為可怕。這種中毒的途徑，主要是通過生物濃縮，蔬菜殘留兩個方面對人體健康帶來威脅，以致誘發許多慢性疾病。如心腦血管病，糖尿病、肝病、癌癥等。更讓人難以始料和防范的是：農藥在人體內的蓄積，還會通過懷孕和哺乳傳給下一代，殃及子孫后代的健康。為了防止農藥殘留的危害，通常應注意以下各點：（1）盡量到有衛生監督的正規市場買果蔬，產品包裝上有“質量安全”、“無公害產品”、“綠色食品”、“有機食品”4種標志之一的，相對而言，更加安全可靠。（2）按季節購買果蔬，反季節的常大量施化肥、農藥催熟及違反安全間隔期的規定上市。（3）農藥殘留量跟果蔬品種有關，一般葉莖類、瓜果、豆類農藥殘留較多，根莖類較少。（4）盡可能了解果蔬產地，避免購買污染嚴重地區及公路兩旁種植的果蔬。（5）果蔬要先沖洗后浸泡，即把果蔬表面徹底清洗后再入清水浸泡10分鐘，但別浸泡時間過長，以免表面農藥進入水后返回果蔬內部。（6）切口易受殘留農藥污染，所以蔬菜不要先切后泡；浸泡后的果蔬用水沖洗幾次再切。

結語

如果大氣和水體受到污染，切斷污染源之后通過稀釋作用和自凈化作用也有可能使污染問題不斷逆轉，但是積累在污染土壤中的難降解污染物則很難靠稀釋作用和自凈化作用來消除。土壤污染一旦發生，僅僅依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復，有時要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題，其他治理技術可能見效較慢。因此，治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長。

目前在蔬菜生產中使用的農藥主要有以下三種：一是有機磷農藥。它是一種神經毒物，主要抑制體內的膽堿酯酶，使在神經連接點到實現神經傳遞作用而產生的乙酰膽堿，不能水解成無毒的乙酸膽堿，從而造成乙酰膽堿在體內大量積聚而引起乙酰膽堿中毒，會引起神經功能紊亂、震顫、精神錯亂、語言失常等癥狀。二是擬除蟲菊酯類農藥。擬除蟲菊酯類農藥毒性中等，但有蓄積性，中毒表現癥狀為神經系統癥狀和皮膚刺激癥狀。三是六六六、滴滴涕等有機氯農藥。有機氯農藥隨食物等途徑進入人體后，主要蓄積于脂肪組織中，其次為肝、腎、脾、腦中，還發現于人乳中。母體中的有機氯農藥不僅可以從乳汁中排出，而且可以通過胎盤進入胎兒體內，引起下一生病變。李佳圓等研究表明，有機氯農藥殘留物可能增加婦女，尤其是絕經前婦女患乳腺癌的風險。另外，有機氯農藥超過一定限度后會導致一些慢性疾病，如肌肉麻木、咳嗽等，甚至會透發血管疾病、糖尿病和癌癥等。

參考文獻

第7篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

關鍵詞：生物技術；農業；應用；前景

中圖分類號：DF413文獻標識碼： A 文章編號：

前言

隨著世界人口的增長，農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問，生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講，生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境，但在實踐中，生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。

一、發展農業生物技術的意義

農業生物技術是高新技術研究的重要領域之一，它是整個生物技術及其產業發展的基礎，也是生物技術中應用最廣、最直接，最具現實意義的領域。生物技術產業是知識密集型產業，它具有投資少、產量高、回報率高等特點；它可以利用自然界的再生能源，實現可持續發展。它的發展對于解決經濟和社會發展中所面臨的人口、資源、環境等問題具有重大作用。大力發展農業生物技術及其產業，對于改變農業生產現狀，大幅度提高農產品的產量和質量，加快高產、優質、高效、可持續農業的發展，提高農業資源利用率，減少環境污染，保護良性生態平衡都具有重要意義。

二、現代生物技術在農業生產中的應用

1良種選育與品質改良

在品質改良上采取的主要方法仍然是雜交育種,但雜交育種周期長,效率低,經多次回交轉育很難在短時期內選出優質又高產的新品種。隨著生物技術的不斷完善,尤其是分子生物學和基因組研究的迅速發展,為品質改良開辟了一條嶄新的途徑。Calgene公司的科學家分離到一種控制植物纖維素形成的酶的基因,將其轉入特定的樹種,可培育出纖維素含量高的對造紙業更有利的植物。

2提高植物的抗性

（1）抗蟲

全世界糧食產量因蟲害所造成的損失占14%左右。長期以來,人們普遍采用化學殺蟲劑來控制害蟲,全世界每年用于化學殺蟲劑的總金額在200億美元以上。但化學殺蟲劑的長期使用造成農藥的殘留、害蟲的耐受性、環境污染等嚴重的問題,而利用基因工程的手段培育抗蟲植物新品種,除可以克服以上缺點外,還具有成本低、特異性強等優點,目前人們已獲得多種抗蟲基因,其中有蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因、昆蟲特異性神經毒素基因、幾丁質酶基因等,它們已被導入煙草、棉花、油菜、水稻、玉米、馬鈴薯等多種農作物,在抗蟲方面起到了良好的效果,并得到了廣泛的應用,有的已進入了商品化生產。

（2）抗除草劑

目前全世界約有除草劑2000 多個品種,在農藥市場上占有最大的份額。然而除草劑的使用有著自身難以克服的局限性,如很多除草劑無法區別莊稼和雜草,有些除草劑必須在野草長起來以前就施用,而且由于抗性草類群落的出現,導致藥劑使用量增大,對環境的危害也日益嚴重。培育抗除草劑的轉基因作物是克服這些缺點的理想途徑。

（3）抗重金屬

由于人類活動、礦山的開采,工業化進程的加速,空氣、土壤、水體面臨著越來越嚴重的重金污染,嚴重影響作物的產量和品質,而且通過食物鏈危害人類的健康。土壤中的重金屬主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世紀80年代,提出植物修復、超富集植物。通過基因工程技術改良植物對重金屬的抗性,增加或減少重金屬在植物體內的累積量,被認為是進行污染土壤的生態恢復以及減少食物鏈重金屬污染的一條切實可行的有效途徑。

3生物防治的應用

微生物農藥具有對人畜安全、不破壞生態平衡、害蟲不易產生抗性等優點,但也存在著藥效速度慢、專一性強、受自然條件影響大的缺點。而利用基因工程改造微生物菌種,創造出自然界不存在的新型菌種就可以克服這些缺點。

生物技術就是利用一種生物對付另外一種生物的方法。它是降低雜草和害蟲等有害生物種群密度的一種方法。它利用了生物物種間的相互關系,以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物。它的最大優點是不污染環境,是化學農藥等非生物防治病蟲害方法所不能比的。生物防治,大致可以分為以蟲治蟲、以鳥治蟲和以菌治蟲3大類。

4生物技術與環境保護

目前我國農用化肥和農藥的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態環境,使得水污染日益加劇,全國600多個城市中已有一半城市缺水,農村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重,耕地面積銳減,近10a來每年流失的土壤總量達50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場退化;人們的身體健康受到嚴重威脅,疾病發病率急劇上升。因此,提高環境質量已成為環保工作者的工作重點。

（1）污水的生物凈化

污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術就是酶工程技術,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

(2)重金屬的生物防治

重金屬是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失。

(3)化學農藥污染的消除

一般情況下,使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中,特別是氯代烴類農藥是最難分解的,經生態系統造成滯留毒害作用。所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防治病蟲害和除雜草等功能的一大類物質的總稱,它們多是生物體的代謝產物,主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究,主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等,但長期以來并沒有得到廣泛的使用。現在人們正在利用重組DNA技術克服其缺點來提高殺蟲效果,例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造,人們正在研究,將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中,以增強桿狀病毒的毒性;將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發育,從而達到殺死害蟲的目的。

四 結束語

當今,生物技術被世界各國視為高新技術,它對于提高國力,幫助解決人類所面臨的食品短缺、健康、環境及經濟問題至關重要,所以許多國家將生物技術確定為增強國力和經濟實力的關鍵性技術之一。近20 年現代生物技術的發展取得了世人矚目的成就,在農業生產領域展示了廣闊的發展前景。

參考文獻

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第8篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

關鍵詞：鄰苯二甲酸酯；土壤；生物修復

中圖分類號 S154.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）06-25-03

Bioremediation Techlology of Phthalic Acid Esters in Soil

Lu Liqing et al.

（Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office，Sipo，Guangdong，Guangzhou510530，China）

Abstract：Phthalic acid esters（PAEs）are commonly used organic substances，mainly used as plasticizer. Due to their teratogenicity，mutagenicity and carcinogenicity，PAEs have been received considerable attention recently. As the widespread use of agricultural of plastic film，agriculture soil is polluted to different degrees by PAEs.In this paper，the study and progress of bioremediation of PAEs in soil are included，and the main types of bioremediation including bacteria，fungi，plant and combination bioremediation are summarized.

Key words：Phthalic acid esters；Soil；Bioremediation

鄰苯二甲酸酯（phthalic aicd esters，PAEs），又稱酞酸酯，是廣泛應用的塑料增塑劑和軟化劑，在終產品中含量可達40%～60%。PAEs是一類環境內分泌干擾物，近年來獲得了極大地關注，研究表明PAEs及其代謝產物具有致畸性、致突變、致癌性，并顯示出較強的雌激素效應，可通過呼吸、飲食和皮膚接觸進入人和動物體內，干擾內分泌從而影響生殖，威脅人類的健康[1]，因而成為優先控制的有毒污染物。

土壤中的PAEs通常來自農田塑料薄膜、垃圾滲濾液和污水灌溉。PAEs在各類塑料薄膜制品中呈游離態，主要依靠氫鍵和范德華力結合而不是共價鍵，因而不能在塑料中穩定存在，隨著時間的推移，PAEs不斷從地膜中釋放出，經過不斷遷移，最終在土壤中形成累積。近年來，國內外對PAEs在土壤中的生物有效性、污染分布特點等方面作了一些研究，表明我國典型城市群土壤、典型農業土壤大多遭受了一定程度的PAEs污染[2]。

一般污染土壤的修復方法可以采用物理化學修復和生物修復兩大類。物理化學修復包括客土法、化學固定、電動修復、土壤淋洗等，這些技術不僅費用非常昂貴、難以大規模治理，而且會導致土壤結構破壞和肥力下降等。生物修復技術因其二次污染少、效果好以及費用低等特點成為治理PAEs污染的主要方法。目前，生物治理修復鄰苯二甲酸酯污染土壤的技術主要分為幾個方面：

1 細菌降解

國內外在好氧和厭氧的條件下對PAEs的生物降解進行了大量的研究。PAEs的生物降解首先在生物體脫脂酶作用下水解形成酞酸單酯，再進一步降解為酞酸和相應的醇。酞酸在好氧或厭氧條件下分別進入不同的代謝循環，最終氧化成CO2和H2O。從現有技術看，能夠降解PAEs的細菌是非常廣泛的，包括好氧菌和厭氧菌。Chang等[3]從河底沉積物和石化淤泥中分離出DK4和O18這2種菌株，研究了在不同溫度（20～40℃），pH（5.0～9.0）下，DK4和O18這2種菌株在7d內分別將DEP、DPrP、DBP、DHP、DEHP、DCP、BBP和DPP（質量濃度分別為5mg/L）完全降解。Chao等[4]研究了紫紅紅球菌（Rhodococcus rhodochrous）的DEHP降解能力，發現紫紅紅球菌3d可以降解97%的DEHP。張付海等[5]從巢湖底泥中篩選出皮氏伯克霍爾德氏菌（Burkholderia piekettii），可同時降解DMP、DEP、DBP和DEHP。金雷等[6]從長期受垃圾污染的土壤中分離到一株能以DBP為唯一碳源生長的類芽胞桿菌菌株S-3，結果表明，菌株S-3在5d內對濃度為100mg/L DBP的降解率可達82.7%。王志剛等[7]采用無機鹽培養基從長期覆蓋農膜的黑土土壤中分離鑒定了一株主要以DMP作為碳源生長的芽抱桿菌屬菌株：QD-9-10。QD-9-10菌株具有降解DMP和其它常見PAEs的能力，在降解PAEs污染物和修復土壤PAEs污染方面有一定應用前景。趙海明等[8]從污水處理廠的活性污泥中分離出一株對多種PAEs具有高效降解能力的微桿菌J-1，并研究其在多種PAEs污染土壤中的修復效果，結果表明，該菌可有效降低土壤中的PAEs污染，且其在自然界中分布廣泛，適應能力強，是理想的土壤環境污染修復微生物。

2 真菌降解

除細菌外，還有真菌和藻類去除PAEs的研究。Pradeep等[9]從被塑料嚴重污染的土壤中分離了3株真菌，分別為寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）、亞黏團串珠鐮孢（Fusariumsubglutinans）和繩狀青霉（Penicillium funiculosum），這3株真菌都能徹底降解DEHP。CHai等[10]測試了14種真菌對DEHP的降解能力，其中9種真菌可在液體中將初始濃度為40mg/L的DEHP降解50%以上，鐮刀菌屬真菌可將DEHP降解98%以上。蔡信德等[11]發現一株能同時降解鄰苯二甲酸酷和農藥的真菌，名稱為地霉屬DY4（Geotrichum sp.DY4），用于土壤生物修復，該真菌在純培養條件下7d內對DMP、DBP、DEHP 3種PAEs的混合體系的總降解率為63.5%～90.9%。

3 植物修復

植物修復是利用植物及其根際微生物的共存體系來吸收、轉移、容納或轉化污染物使其對環境無害。通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用，可以凈化土壤或水體中的污染物，實現部分或完全修復污染環境的原位治理技術。Ma等[12]通過豆莢-麥草農間混作修復PAEs污染土壤，實驗結果表明其能夠除去土壤中80%以上PAEs，指出植物修復對PAEs污染土壤具有潛在能力。楊彥等[13]提出利用大生物量非超富集蔬菜修復治理Cd、DEHP復合污染土壤的方法，種植富集系數小于1的蔬菜吸收富集復合污染土壤中的Cd、DEHP，并向上轉運到地上部，當蔬菜生長到成熟期將蔬菜整體移除并作為日常食用蔬菜使用，從而達到保證蔬菜品種的同時治理污染土壤。蔡全英等[14]通過在PAEs污染土壤種植不同玉米品種，考察了8個玉米品種對鄰苯二甲酸酯的吸收積累量，玉米生長快，根系發達，通過玉米根系與根際微生物聯合，能夠實現土壤中鄰苯二甲酸酯去除率達86%，收割的玉米莖葉可作為飼料。不同玉米品種的吸收累積量略有差異，優選的玉米品種為萬青品種。

4 聯合修復

聯合修復是將細菌、真菌、植物或其它修復方式組合起來治理土壤污染的方式，聯合修復在針對PAEs的土壤修復研究較少。郭楊等[15]通過3種PAEs復合物梯度馴化，從PAEs污染的農田土壤中篩選出降解真菌FZ為尖孢鐮刀菌，F3為棒束梗霉屬，采用3種PAEs復合污染土壤接種真菌后種植不同根型植物番茄、大豆、香根草，試驗初步對真菌-植物聯合修復模式進行了探索，通過實驗提出了真菌-植物聯合修復模式。郭楊的實驗顯示真菌與植物在PAEs降解過程中有一定的協同作用。刁曉君等[16]選擇C3植物綠豆和C4植物玉米作為修復植物，以DEHP為目標污染物，探索增施CO2對植物修復土壤DEHP污染的影響。結果表明：DEHP對2種植物生長和根際微環境都產生了抑制性影響。增施CO2對促進植物生長、增強植物抗DEHP脅迫能力、改善根際微環境有積極作用，增施CO2還促進了2種植物對DEHP的吸收，特別是植物地下部分。這些共同作用導致增施CO2后的兩種植物根際DEHP殘留濃度明顯下降，土壤污染植物修復效率提高。

5 結語

PAEs是環境中重要的有機污染物之一，它是人類大量、長期使用造成的。目前人們雖然已經認識到PAEs 的危害，但由于其在工農業生產和生活中的不可替代性，暫時還不能停止生產、合成和使用，在實際生產和生活中仍然離不開它。塑料地膜造成的土壤PAEs污染是個長期而復雜的過程，生物修復過程也是個長期的過程，仍須不斷探尋最佳、最有效果的PAEs降解方式。

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第9篇：農藥在土壤中的降解途徑范文

關鍵詞：食品重金屬污染危害

一、概述

相對密度在5以上的金屬，稱作重金屬。如銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘、鉍等。有些重金屬如鐵、鋅、銅是人體所必須的微量元素，但大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須，而且所有重金屬超過一定濃度都會對人體產生一定危害，因為重金屬能使人體中的蛋白質變性。進入人體的重金屬，尤其是有害的重金屬，在人體內積累和濃縮，可造成人體急性中毒、慢性中毒等危害，這類金屬元素主要有：汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻(Cr)、鉛（Pb）、砷(As)等。砷(As)本屬于非金屬元素，但根據其化學性質，又鑒于其毒性，一般將其列入有毒重金屬元素中。

重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后進入人體。食品中的有毒重金屬元素，一部分來自于農作物對重金屬元素的富集，一部分來自于水產動物重金屬的污染，還有一部分來自于食品生產加工、貯藏運輸過程中出現的污染。進入人體的重金屬要經過一段時間的積累才顯示出毒性，往往不易被人們所察覺，具有很大的潛在危害性。

二、有毒重金屬對食品的污染

我國重金屬污染比較嚴重的地方往往集中于礦山和工業密集地區和城鎮，特別是礦山和城市周圍問題更加突出。在這些地區，采礦、冶煉、制造業和交通等生產和生活過程中會產生含有重金屬的廢渣、廢水、廢氣，如果不對其進行非常嚴格的污染控制和無害化處理，所含的污染物則會擴散到周圍的環境中，給當地生態環境造成極大的危害。

1、鉛和砷

鉛在自然界分布甚廣。世界上每個角落都有鉛存在。土壤中通常含有2-200mg/kg的鉛，華南地區為26-47mg/kg。據統計，目前全世界平均每年排放鉛500萬噸。含鉛排放物除小部分可以回收利用外，其余均通過各種途徑進入環境，造成污染和危害。目前人為的鉛污染十分嚴重，如開采鉛礦、冶煉、蓄電池、含鉛物質（汽油）的燃燒等。我國每年從工業廢氣中排出鉛2918噸，廢水排出鉛2382噸。一輛汽車每年可向環境排出2.5kg的鉛，含鉛汽油已造成嚴重的污染。鉛在生活中應用也十分廣泛，如彩釉陶瓷，印有彩色畫面的圖書，塑料制品等都含有鉛。鉛是對人體毒性最強的重金屬之一，由于人類的各種活動，特別是隨著近代工業的發展，鉛向大氣圈、水圈以及生物圈不斷遷移，再加上食物鏈的累積作用，人類對鉛的吸收急劇增加，吸收值已接近或超出人體的允許濃度。

砷在自然界分布很廣，常與硫、氧等元素結合成化合物廣泛存在礦物層中，動、植物機體中都含有微量的砷。砷污染的來源主要有：含砷礦石的冶煉和煤的燃燒產生的三廢；含砷農藥的使用；畜牧業中含砷制劑的使用，如五價砷作為促生長添加劑，苯砷酸造成的獸藥殘留；水生生物的富集，通過食物鏈可富集3300倍，龍蝦含砷可高達170mg/kg，大蝦40mg/kg。

2、汞和鎘

汞極易于由環境中的污染物通過各種途徑對食品造成污染，直接影響人們的飲食安全，危害人體的健康。土壤的汞污染主要來自于汞冶煉和制劑廠的排放、含汞顏料的應用、含汞農藥的施用等。據統計，目前全世界平均每年排放汞約1.5萬噸。土壤中汞以無機態與有機態存在，在一定條件下互相轉化。在土壤微生物作用下，汞可發生甲基化反應，形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、積累，而轉入食物鏈造成對人體的危害。

鎘是最常見的污染食品和飲料的重金屬元素。鎘可通過環境污染、生物濃縮和含鎘化肥的使用而致食品污染。我國約有1.3萬公頃耕地受到鎘污染，每年有數億千克的“鎘米”流向市場。鎘主要來源于鎘礦、鎘冶煉廠。常與鋅共生，所以冶煉鋅的排放物中必有CdO，以污染源為中心可波及數千米遠。鎘工業廢水灌溉農田也是鎘污染的重要來源。土壤中鎘的存在形態大致可分為水溶性和非水溶性鎘兩大類。離子態和絡合態的水溶性鎘CdCl2等能為作物吸收，對生物危害大，而非水溶性鎘CdS、CdCO3等不易遷移，不易被作物吸收，但隨環境條件的改變二者可互相轉化。被工業“三廢”污染的水和土壤種植的植物，含鎘就會增加。一般食品都能檢出鎘，含量在0.004-5mg/kg之間。如貝類，非污染區鎘的濃度為0.05mg/kg，污染區為0.75mg/kg,有的高達12mg/kg。污染灌溉的水稻中，鎘的水平在0.2-2.0mg/kg，個別地區高達5.43mg/kg。

3、鉻

在非污染的低層大氣和天然水中均含有微量的鉻，如雨水中含鉻2-4μg/L，土壤中含鉻約在100-500mg/L之間。其中六價鉻的毒性比三價鉻大，六價鉻是一種常見的致癌物質，對人體和農作物均有毒害作用。鉻的化合物在工業上應用較多，如電鍍、化工、印染等行業都含有三價鉻或六價鉻的廢水排出，使局部地區受到鉻的污染。

三、有毒重金屬的主要污染來源

食品中有毒重金屬污染主要來自三個方面：一是三廢排放污染農田、水源和大氣，導致有害重金屬在農產品中聚積；二是隨著農業產品使用量的增加，一些農藥和化肥中的有害重金屬殘留在農產品中；三是食品生產、加工所使用的金屬機械、管道、容器，或食品添加劑品質不純，含有有毒重金屬雜質，引起食品污染。

1、三廢排放引起的污染。

未經處理的工業廢水、廢氣、廢渣的排放，是汞、鎘、鉛、砷等重金屬元素及其化合物對食品造成污染的主要渠道。土壤污染是人類現在和未來都必須面對的最困難的環境課題。土壤一旦被污染，其中的污染物就很難清除。土壤污染過程是不可逆的，如發展成生態災難，其危害和損失將難以估量。有毒重金屬元素由于某些原因未經處理就被排入河流、湖泊、海洋或土壤，使得這些河流、湖泊、海洋或土壤受到污染，它們不能被生物降解。魚類或貝類如果積累重金屬而為人類所食，或者被重金屬污染的大米、小麥等農作物被人類食用，重金屬就會進入人體使人產生重金屬中毒。

2、所施的農藥和化肥引起的污染。

農藥和化肥的不合理使用是造成污染的另一渠道。磷肥、鉀肥和復合肥中含有鎘，大量使用這些肥料，土壤和作物吸收了不易被移除的鎘而造成污染。又如一些小規模的養殖場，在豬、雞等飼料中添加含砷制劑，豬、雞吃了這些飼料后，一方面可以殺死豬體內的寄生蟲，促進牲畜生長，另一方面可能“讓豬肉的顏色變得更紅潤”。這些含砷飼料通過豬肉與雞肉的糞便，作為肥料被堆積入田，富集在土壤下，并隨著耕種傳遞到農作物中。據國家質檢部門抽查，蔬菜類農產品的農藥殘留超標問題相當嚴重，噴灑農藥的方式不合理及使用禁用農藥等，使土壤中農藥殘留量及衍生物含量增加，造成嚴重污染。土壤中農藥被灌溉水、雨水沖刷到江河湖海中，又污染了水源。

3、食品加工環節引入的污染。

加工食品所使用的設備、管道都是金屬物質，食品與其長期磨擦接觸，總會造成微量金屬元素摻入食品中，引起污染。包裝和貯藏食品的材料及容器大部分也含有微量重金屬元素，在一定條件下也會摻入食品，造成污染。

四、有毒重金屬對人體的危害

1、鉛

在這幾種有毒重金屬中，鉛對人體的危害最大，其次是砷和汞。鉛對人的神經系統、骨髓造血機能、消化系統、生殖系統及人體其他功能都有明顯毒害作用，特別對孕婦、嬰兒和兒童的健康危害較大。當血鉛濃度超過40µg/dl時，會造成腎功能損害；當血鉛濃度超過300µg/dl時，人就會出現注意力不集中、易怒、頭痛、肌肉發抖、失憶以及產生幻覺，嚴重的將導致死亡。鉛在人體的生物半衰期為4年，骨骼中可達10年。

2、砷

砷在環境中由于受到化學作用和微生物作用，大都以無機砷和烷基砷的形態存在。不同形態的砷，其毒性相差很大。無機砷的毒性大于有機砷，三價砷化合物的毒性大于五價砷化合物，砷化氫和三氧化二砷(俗稱砒霜)毒性最大，故衛生標準以無機砷制定。人體一旦食用含砷食品，砷與細胞中含巰基的酶結合，抑制細胞氧化，麻痹血管運動中樞，長期接觸砷化合物或飲用含砷物質，會誘發皮膚癌。

3、汞

汞在常溫下是一種液體金屬，汞對人體的危害主要表現在以甲基汞（有機汞，毒性很強）的形式通過食物鏈進入人體，并在人的中樞神經系統中富集，造成運動失調、語言及聽力障礙、視野縮小，嚴重者可發生癱瘓、肢體變形、吞咽困難，甚至死亡。汞蓄積于體內最多的部位為骨髓、腎、肝、腦、肺、心等。汞對人體的神經系統、腎、肝臟等可產生不可逆的損害。汞蓄積性很強，在體內的生物半衰期為70天，在腦內可達180－250天。

4、鎘

鎘進入體內可損害血管，導致組織缺血，引起多系統損傷；鎘還可干擾銅、鋅等微量元素的代謝，阻礙腸道吸收鐵，并能抑制血紅蛋白的合成，還能抑制肺泡巨噬細胞的氧化磷酰化的代謝過程，從而引起肺、腎、肝損害。鎘在人體的生物半衰期為15－30年，鎘中毒是長期低劑量攝入后蓄積造成的，其潛伏期可達2－8年。

5、鉻

進入人體的鉻被積存在人體組織中，代謝和被清除的速度緩慢。六價鉻具有強氧化作用，對人主要是慢性毒害，即以局部損害開始逐漸發展到不可救藥。鉻在體內主要積聚在肝、腎和內分泌腺中，它能降低生化過程的需氧量，從而發生內窒息。