導(dǎo)讀：目前，農(nóng)藥污染已成為我國(guó)影響范圍最大的一類有機(jī)污染，且具有持續(xù)性和農(nóng)產(chǎn)品富集性。隨著使用量和使用年數(shù)的增加，農(nóng)藥殘留逐漸增加，呈現(xiàn)點(diǎn)-線-面的立體式空間污染態(tài)勢(shì)。
農(nóng)藥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的生產(chǎn)資料，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類糧食供給做出了巨大的貢獻(xiàn)。農(nóng)藥主要包括殺菌劑、殺蟲(chóng)劑和除草劑三大類。世界范圍內(nèi)農(nóng)藥所避免和挽回的農(nóng)業(yè)病、蟲(chóng)、草害損失占糧食產(chǎn)量的1/3。然而近年來(lái)隨著農(nóng)藥長(zhǎng)期大量的施用，農(nóng)藥殘留及污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，已成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)田中施用的農(nóng)藥量?jī)H有30%左右附著在農(nóng)作物上，其余70%左右擴(kuò)散到土壤和大氣中，導(dǎo)致土壤中農(nóng)藥殘留量及衍生物含量增加，造成農(nóng)田土壤污染。這不僅會(huì)破壞土壤中的生物多樣性，還會(huì)通過(guò)飲用水或土壤-植物系統(tǒng)經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，危害人體健康。早在20世紀(jì)70年代，國(guó)外就開(kāi)始了土壤農(nóng)藥污染的治理與修復(fù)工作。目前，德國(guó)、丹麥和荷蘭在這方面的工作處于領(lǐng)先地位。我國(guó)隨著民眾對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全和品質(zhì)需求的提升，土壤農(nóng)藥污染的治理與修復(fù)受到越來(lái)越多的重視。本文針對(duì)我國(guó)農(nóng)田農(nóng)藥的使用與污染現(xiàn)狀，介紹土壤農(nóng)藥污染產(chǎn)生的危害和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)述國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥污染的修復(fù)技術(shù)，為我國(guó)農(nóng)田農(nóng)藥污染防控與治理提供科學(xué)參考。
1農(nóng)田農(nóng)藥的污染現(xiàn)狀
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界上生產(chǎn)和使用的農(nóng)藥有幾千種，世界農(nóng)藥的施用量每年以10%左右的速度遞增。60年代末，世界農(nóng)藥年產(chǎn)量在400萬(wàn)t左右，90年代則超過(guò)3000萬(wàn)t。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)藥使用量居世界第一，每年達(dá)50~60萬(wàn)t，其中80%~90%最終將進(jìn)入土壤環(huán)境，造成約有87~107萬(wàn)hm2的農(nóng)田土壤受到農(nóng)藥污染。我國(guó)農(nóng)藥使用量較大的地區(qū)有上海、浙江、山東、江蘇和廣東，其中以上海和浙江用藥量最高，分別達(dá)到了10.8kg/hm2和10.41kg/hm2。以小麥為主要農(nóng)作物的北方干旱地區(qū)施藥量小于南方水稻產(chǎn)區(qū)；蔬菜、水果的用藥量明顯高于其他農(nóng)作物。目前，農(nóng)藥污染已成為我國(guó)影響范圍最大的一類有機(jī)污染，且具有持續(xù)性和農(nóng)產(chǎn)品富集性。隨著使用量和使用年數(shù)的增加，農(nóng)藥殘留逐漸增加，呈現(xiàn)點(diǎn)-線-面的立體式空間污染態(tài)勢(shì)。
1.1除草劑的使用量與污染現(xiàn)狀
近年來(lái)，除草劑的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于殺蟲(chóng)劑和殺菌劑，約占到農(nóng)藥產(chǎn)量比重的1/3。目前全國(guó)農(nóng)田化學(xué)除草面積較1980年增加了十多倍，據(jù)估算除草劑將以每年200萬(wàn)hm2次的速度增加，每年需除草劑6.7~8.6萬(wàn)t，占農(nóng)藥需求總量的30%~40%左右，未來(lái)十年全國(guó)化學(xué)除草面積可能會(huì)增加0.31億hm2。中國(guó)農(nóng)藥市場(chǎng)先后有近百個(gè)除草劑產(chǎn)品，其中以莠去津、撲草凈、西草凈制劑為主的三嗪類，2,4-D等苯氧羧酸類，以芐嘧磺隆、甲磺隆制劑為主的磺酰脲類和乙草胺、丁草胺等酰胺類除草劑是市場(chǎng)的主流品種。而莠去津、甲磺隆、綠磺隆、咪唑乙煙酸、氟磺胺草醚和豆磺隆是長(zhǎng)殘效除草劑，占到除草總面積的15%左右。草甘膦作為一種高效、低毒、廣譜、適用范圍極廣的滅生性除草劑，由于其優(yōu)良的傳導(dǎo)性，最初主要用于非糧食作物以及免耕土壤上的除草，隨著抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展，草甘膦的應(yīng)用從非糧食作物轉(zhuǎn)向糧食作物，使其在全球的使用正以每年20%的速度遞增。
隨著除草劑的大量施用，造成的環(huán)境影響也日益突顯。研究表明，在南非、瑞士、西班牙、法國(guó)、芬蘭、德國(guó)、美國(guó)和中國(guó)等莠去津使用歷史較長(zhǎng)的國(guó)家，地表水和地下水均受到了不同程度的污染。歐洲委員會(huì)有關(guān)飲用水的規(guī)定中(80/778/EC)要求，任何農(nóng)藥在飲用水中含量不能超過(guò)0.1μg/L，農(nóng)藥總含量不能超過(guò)0.5μg/L。我國(guó)在1998年規(guī)定莠去津Ⅰ、Ⅱ類地表水中的標(biāo)準(zhǔn)為3μg/L。然而，美國(guó)USGS在1991—1992年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，WestLake湖的13個(gè)水樣中就有11個(gè)水樣的莠去津濃度超過(guò)了飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，1996年再次調(diào)查地下水時(shí)仍發(fā)現(xiàn)50%的水井樣品中檢測(cè)出莠去津和它的代謝物。Oldal等調(diào)查了匈牙利土壤中農(nóng)藥活性成分和殘留，發(fā)現(xiàn)24個(gè)土壤樣品中只有2個(gè)樣品含有莠去津，濃度分別為0.07mg/kg和0.11mg/kg；但是地下水樣品中測(cè)到莠去津166~3067μg/L，乙草胺307~2894μg/L，二嗪農(nóng)15~223μg/L和撲草凈109~160μg/L。德國(guó)自1991年3月開(kāi)始禁止在玉米田施用莠去津，Tappe等1991—2000年對(duì)德國(guó)地下水的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，莠去津及其衍生物的檢出量仍呈不斷上升的趨勢(shì)。莠去津是我國(guó)玉米田主要施用的除草劑，2000年我國(guó)莠去津的使用量為2835t，僅遼寧省使用量就超過(guò)1600t。由于莠去津水溶性較強(qiáng)，農(nóng)田中的大量施用使它成為各國(guó)河流、小溪等水體中檢出率最高的除草劑。我國(guó)淮河信陽(yáng)、阜陽(yáng)、淮南、蚌埠4個(gè)監(jiān)測(cè)斷面檢測(cè)到莠去津的殘留量分別為76.4、80.0、72.5、81.3μg/L。嚴(yán)登華等剖析了東遼河流域地表水體中莠去津的含量和富集特征的時(shí)空分異，得出遼河流域旱田分布區(qū)和非旱田分布區(qū)內(nèi)地表水中莠去津的平均含量分別為9.71μg/L和8.85μg/L，7月份流域地表水中莠去津含量最高，可達(dá)18.93μg/L。目前，關(guān)于我國(guó)土壤中除草劑殘留的報(bào)道較少。王萬(wàn)紅等報(bào)道了遼北農(nóng)田土壤中除草劑的殘留特征，莠去津、乙草胺和丁草胺3種除草劑均有檢出，其中莠去津和乙草胺全部檢出，丁草胺檢出率相對(duì)較低，僅為27.8%；殘留量莠去津、乙草胺和丁草胺分別為0.14~21.20、0.53~203.20和nd~30.87μg/kg。在高使用量的條件下，土壤中草甘膦的濃度可能達(dá)2mg/kg，若考慮土壤對(duì)草甘膦的吸附，土壤表層中實(shí)際的濃度要比這個(gè)數(shù)值高得多。
1.2殺蟲(chóng)劑的使用量與污染現(xiàn)狀
現(xiàn)階段殺蟲(chóng)劑包括新煙堿類、擬除蟲(chóng)菊酯類、有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類、天然類、其他結(jié)構(gòu)類等六大主類。在全球農(nóng)藥市場(chǎng)中，2011年殺蟲(chóng)劑約占了28%的市場(chǎng)份額，銷售額達(dá)到了140億美元；2014年在農(nóng)藥市場(chǎng)的銷售份額占比29.5%，銷售額為186.19億美元。殺蟲(chóng)劑最大的應(yīng)用作物為果蔬，其他應(yīng)用較多的有大豆、水稻、棉花等。從2014年全球銷售情況來(lái)看，有機(jī)磷類殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)銷售額占?xì)⑾x(chóng)劑市場(chǎng)的15.3%，在殺蟲(chóng)劑所有類別中排名第四。目前統(tǒng)計(jì)用于農(nóng)業(yè)的有機(jī)磷類殺蟲(chóng)劑品種有46個(gè)，其中銷售額排在前7名的依次是毒死蜱、乙酰甲胺磷、樂(lè)果、丙溴磷、敵敵畏、喹硫磷和馬拉硫磷。擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)銷售額占?xì)⑾x(chóng)劑市場(chǎng)的17.0%，在殺蟲(chóng)劑類別中排名第三，其中銷售額和年增長(zhǎng)率排在前5位的依次是高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯和氯菊酯。氨基甲酸酯類殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)銷售額占?xì)⑾x(chóng)劑市場(chǎng)的6.7%，在殺蟲(chóng)劑類別中排名第六。
目前統(tǒng)計(jì)用于農(nóng)業(yè)的氨基甲酸酯類殺蟲(chóng)劑有17個(gè)，其中使用較多品種有4個(gè)，依次為滅多威、克百威、殺螟丹和丁硫克百威。在中國(guó)，除殺螟丹外，其他3個(gè)均被限制使用。新煙堿類殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)銷售額占?xì)⑾x(chóng)劑市場(chǎng)的18%，在殺蟲(chóng)劑類別中排名第二。目前統(tǒng)計(jì)用于農(nóng)業(yè)的新煙堿類殺蟲(chóng)劑有7個(gè)，分別為噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)胺、啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)啉、呋蟲(chóng)胺和烯啶蟲(chóng)胺。近年來(lái)，該類型產(chǎn)品中多個(gè)品種受到管制，尤其是2013年底起，噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)胺等在歐盟的使用受到限制。天然類殺蟲(chóng)劑主要包括植物源、動(dòng)物源和微生物源物質(zhì)及其代謝物。2014年銷售額排前4名的天然類殺蟲(chóng)劑依次為阿維菌素、多殺霉素、乙基多殺菌素、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽；銷售額較大的微生物殺蟲(chóng)劑主要有蘇云金桿菌、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌、蠟蚧輪枝菌等；銷售額較大的植物提取物殺蟲(chóng)劑有印楝素等。有機(jī)氯類殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)銷售額僅占?xì)⑾x(chóng)劑市場(chǎng)的0.7%，目前市場(chǎng)上有機(jī)氯類殺蟲(chóng)劑主要有硫丹、三氯殺螨醇和林丹。有機(jī)氯類殺蟲(chóng)劑雖然在發(fā)展中國(guó)家保持了一定的銷售額，但在發(fā)達(dá)國(guó)家的銷售額一直在下降。此外，2014年銷售額較高的其他類殺蟲(chóng)劑有氟蟲(chóng)腈、氯蟲(chóng)苯甲酰胺、氟苯蟲(chóng)酰胺、螺蟲(chóng)乙酯、茚蟲(chóng)威、吡蚜酮、蟲(chóng)螨腈、氟啶蟲(chóng)胺腈、氰氟蟲(chóng)腙、乙蟲(chóng)腈和氟啶蟲(chóng)酰胺。
我國(guó)殺蟲(chóng)劑的使用情況與全球殺蟲(chóng)劑的銷售狀況類似。以江蘇省為例，農(nóng)用殺蟲(chóng)劑使用量占農(nóng)藥使用量的比重遠(yuǎn)高于殺菌劑和除草劑，2000年以來(lái)每年殺蟲(chóng)劑的使用量在5~7萬(wàn)t，約占農(nóng)藥使用總量的60%以上。從殺蟲(chóng)劑種類來(lái)看，有機(jī)磷類殺蟲(chóng)劑使用量最大，約占?xì)⑾x(chóng)劑使用總量的70%；其次是新煙堿類，約占18%；氨基甲酸酯類和雜環(huán)類約占12%。2000年以來(lái)，不同類型農(nóng)藥使用量所占?xì)⑾x(chóng)劑比重變化不大。高毒的氨基甲酸酯類殺蟲(chóng)劑雖然用量下降，一些中等毒性的氨基甲酸酯類農(nóng)藥2004—2008年用量不降反升，比2000年前后用量增加2倍以上。至2007年，甲胺磷、甲基對(duì)硫磷等高毒農(nóng)藥品種基本停止使用，水胺硫磷、甲基異柳磷、克百威等高毒品種雖未被取消登記，但使用量降幅較大。敵百蟲(chóng)、樂(lè)果和咪嗦酮等中等毒性殺蟲(chóng)劑用量變化不大，如敵百蟲(chóng)在2000—2009年基本保持在年使用量1000t左右。辛硫磷、毒死蜱、氟蟲(chóng)腈、吡蚜酮等中等毒性殺蟲(chóng)劑用量迅速上升，其中辛硫磷的用量幾乎增加了1倍，毒死蜱取代甲胺磷成為用量最大的有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑。多年施用農(nóng)用殺蟲(chóng)劑對(duì)環(huán)境造成了不可避免的污染。有機(jī)氯農(nóng)藥(OCPs)因高生物富集性和放大性、高毒性的原因，在大多數(shù)國(guó)家已禁止使用，但是OCPs的污染問(wèn)題仍是世界各國(guó)所面臨的重大環(huán)境和公共健康問(wèn)題之一。我國(guó)在20世紀(jì)50—80年代曾使用過(guò)OCPs，其中六六六(HCHs)490萬(wàn)t，滴滴涕(DDTs)40萬(wàn)t，分別占全球總用量的33%和20%。盡管自20世紀(jì)80年代中期后已基本禁用OCPs，但部分地區(qū)土壤中OCPs的殘留量依然相當(dāng)嚴(yán)重。2004年，我國(guó)對(duì)5個(gè)省市表層土壤中OCPs污染狀況調(diào)研結(jié)果表明，DDTs仍是土壤中OCPs污染的主要組成，約占總量的90%左右，平均濃度從高到低依次為江蘇?。竞鲜。竞笔。颈本┦校景不帐?。根據(jù)我國(guó)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618—1995)的規(guī)定，HCHs和DDTs在一級(jí)土壤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)限值為50μg/kg，我國(guó)大部分地區(qū)土壤中OCPs污染水平集中在中低濃度水平，但部分地區(qū)OCPs的濃度分布差異較大，存在OCPs污染嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)象，如廣州、成都、呼和浩特等城市。安瓊等對(duì)南京地區(qū)土壤中OCPs殘留分析的結(jié)果表明OCPs在不同類型土壤中的殘留量依次為露天蔬菜地＞大棚蔬菜地＞閑置地＞旱地＞工業(yè)區(qū)土地＞水稻土＞林地；耿存珍等報(bào)道青島地區(qū)不同類型土壤中OCPs殘留量為菜地＞農(nóng)田＞公路兩側(cè)區(qū)域；Li等報(bào)道了珠江三角洲地區(qū)HCHs和DDTs的平均含量從高到低依次為農(nóng)田＞稻田＞天然土壤。這說(shuō)明了土地的耕作類型不同，對(duì)于OCPs的使用量也不同，從而使不同類型的土壤中OCPs呈現(xiàn)出不同的殘留水平。作為一種危害性極高的OCPs，硫丹曾廣泛用于棉花、煙草、茶葉和咖啡等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，導(dǎo)致在許多國(guó)家和地區(qū)的土壤、大氣、雨水、地下水等樣品中檢測(cè)到其殘留。近年來(lái)，我國(guó)在多個(gè)省份及流域的各種環(huán)境介質(zhì)中檢出硫丹。對(duì)我國(guó)的37個(gè)城市及3個(gè)背景點(diǎn)的空氣監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，α-硫丹和β-硫丹的濃度范圍分別為0~1190pg/d3和0~422pg/d3，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，含量較高采樣點(diǎn)出現(xiàn)在棉花種植區(qū)，表明農(nóng)業(yè)使用是我國(guó)空氣中硫丹的重要來(lái)源。水環(huán)境中同樣有硫丹的存在，我國(guó)太湖中也檢測(cè)出硫丹，濃度為0.32pg/L。有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥應(yīng)用非常廣泛，這些非持久農(nóng)藥與土壤都有較強(qiáng)的結(jié)合能力。有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑在土壤中的結(jié)合殘留量高達(dá)26%~80%，氨基甲酸酯類農(nóng)藥西維因的結(jié)合殘留量達(dá)49%，擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥的結(jié)合殘留量達(dá)36%~54%。有機(jī)磷農(nóng)藥在蔬菜、糧食和一些畜產(chǎn)品中的殘留引起的農(nóng)藥中毒事件，引起人們的高度重視。據(jù)報(bào)道，1998年1—10月全國(guó)蔬菜農(nóng)藥中毒人數(shù)達(dá)94165人，死亡9107人，因農(nóng)藥殘留量檢驗(yàn)不合格的出口農(nóng)產(chǎn)品被退貨金額達(dá)74億美元。
1.3殺菌劑的使用量與污染現(xiàn)狀
農(nóng)藥殺菌劑是防治作物病害最重要的武器，殺菌劑近年來(lái)一直成為研發(fā)的熱點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012—2014年全球殺菌劑銷售額分別占農(nóng)藥總銷售額的26.3%、25.8%和25.9%。我國(guó)殺菌劑的需求量從2000年的5.98萬(wàn)t到2012年的7.94萬(wàn)t，增加了32.7%，2013年我國(guó)的殺菌劑用量同比增加4.68%。苯醚甲環(huán)唑等三唑類殺菌劑需求量增幅較大，從2000年的1.9萬(wàn)t(制劑量)到2012年的3.04萬(wàn)t(制劑量)，增加了59.7%。近年來(lái)世界殺菌劑新品種的開(kāi)發(fā)取得很大進(jìn)展，如三唑類、酰胺類、嘧啶胺類、甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑等。從農(nóng)藥市場(chǎng)需求量來(lái)講，全球殺菌劑增長(zhǎng)速度達(dá)到近8%，三唑類殺菌劑仍將是主角；甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑因其現(xiàn)階段無(wú)可替代的作用效果將逐漸占據(jù)殺菌劑的主角地位。殺菌劑主要用于水果、蔬菜、中草藥等的病害防治。由于大部分殺菌劑為較低效或低效農(nóng)藥，在施用后一段時(shí)間內(nèi)才可以看到明顯的防治效果，因此使用過(guò)程中用量常被刻意提高數(shù)倍甚至數(shù)十倍,殺菌劑就成了蔬菜生產(chǎn)的重要污染源之一。歐盟早在1996年就指出異菌脲、腐霉利、百菌清、苯菌靈、代森類等幾種殺菌劑是作物生產(chǎn)中主要的危害殘留物。法國(guó)國(guó)家環(huán)境所2003年的一份調(diào)查報(bào)告顯示，法國(guó)90%的河流及58%的地下水中含有殺菌劑、除草劑及殺蟲(chóng)劑等農(nóng)藥。由于我國(guó)農(nóng)藥監(jiān)管的重點(diǎn)是高毒高殘留的殺蟲(chóng)劑，而對(duì)殺菌劑的監(jiān)管重視不夠，因此殺菌劑的用量一般會(huì)比登記用量大幾倍甚至十幾倍，特別是多菌靈、福美雙、代森錳鋅等在我國(guó)已經(jīng)有很長(zhǎng)的使用歷史。在我國(guó)生產(chǎn)的水果、蔬菜中，多菌靈和百菌清的檢出率均較高，某些地方還會(huì)超標(biāo)。
2農(nóng)田土壤農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)分析
2.1農(nóng)藥施用產(chǎn)生的抗性危害
由于農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用，其防治對(duì)象害蟲(chóng)和雜草會(huì)對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生抗性，而害蟲(chóng)的天敵卻遭受農(nóng)藥毀滅性的打擊。據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)道，截至2009年全世界189種雜草對(duì)1種或數(shù)種除草劑產(chǎn)生抗性，其中雙子葉雜草113種，單子葉雜草76種。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在全世界已有540種昆蟲(chóng)和螨對(duì)310種化合物產(chǎn)生抗藥性，在我國(guó)已發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生抗性的昆蟲(chóng)和螨類達(dá)45種，如吡蟲(chóng)啉這類害蟲(chóng)產(chǎn)生抗性風(fēng)險(xiǎn)較高的品種,因害蟲(chóng)抗性迅速上升,防效快速下降而將會(huì)被其他產(chǎn)品取代。在連續(xù)多年使用同一種(類)除草劑后，大量對(duì)除草劑敏感的群體被殺死而減少，而一些不敏感或已產(chǎn)生抗性的群體得以繁衍，致使農(nóng)田雜草種群迅速更迭，群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，演替加速，次要雜草上升為優(yōu)勢(shì)種群并滋生為害，增加了防除的難度。早期應(yīng)用的除草劑品種從開(kāi)始應(yīng)用到雜草產(chǎn)生抗性約需10年以上，而最近則僅用4~5年便產(chǎn)生抗性?？剐缘男纬蓵?huì)使農(nóng)藥的使用量增加，在中國(guó)東北地區(qū)，一些旱田除草劑每公頃用量成倍增長(zhǎng)，如莠去津由開(kāi)始的1.5g已增至目前的3g，乙草胺由1g增至2g，稻田芐嘧磺隆由30g增至50g。從而使農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染更為嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。雜草抗藥性問(wèn)題的嚴(yán)峻形勢(shì)已引起了全世界的高度重視，除草劑抗藥性的嚴(yán)重程度有可能超過(guò)殺蟲(chóng)劑和殺菌劑。
2.2農(nóng)藥對(duì)作物生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響
一方面被農(nóng)藥長(zhǎng)期污染的土壤將會(huì)出現(xiàn)明顯的酸化，土壤養(yǎng)分(P2O5、全氮、全鉀)隨污染程度的加重而流失，土壤孔隙度變小等，造成土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)，從而影響作物的生長(zhǎng)。另一方面殘存于土壤中的農(nóng)藥對(duì)生長(zhǎng)的作物有不利的影響，尤其是除草劑。不同的作物對(duì)除草劑的敏感程度不一樣，若把除草劑用在敏感作物上，或氣傳漂移在其上面，就會(huì)產(chǎn)生藥害，甚至死亡。田間噴灑除草劑后，有效地控制了當(dāng)季農(nóng)田雜草，但對(duì)下茬敏感作物卻容易造成藥害。在除草劑使用過(guò)程中與殺蟲(chóng)劑、殺菌劑以及其他農(nóng)藥混用不當(dāng)，容易對(duì)農(nóng)作物造成藥害。此外，研究表明除草劑會(huì)影響作物的生化組成和氮代謝。如丁草胺和二氯喹啉酸等除草劑處理后，水稻葉鞘內(nèi)游離氨基酸含量明顯增加，蔗糖含量和總酚含量均下降。氟樂(lè)靈可誘導(dǎo)馬鈴薯產(chǎn)生一種具有殺菌活性的化合物。進(jìn)一步的研究表明，這種生理生化上的變化會(huì)影響作物的抗蟲(chóng)、抗病性，促進(jìn)或抑制害蟲(chóng)或病原生物的生長(zhǎng)和增殖，從而間接地影響作物的生長(zhǎng)。一些長(zhǎng)期使用長(zhǎng)殘效除草劑的田塊還出現(xiàn)了除草劑殘留量累積的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了后茬作物的輪作，形成了“癌癥田”的現(xiàn)象。除草劑如咪唑啉酮、三唑嘧啶磺酰胺、三氮苯甚至用于小麥田的敵稗也會(huì)傷害后茬作物。
2.3農(nóng)藥對(duì)土壤酶的影響
農(nóng)藥對(duì)土壤酶活性的影響既有正面效應(yīng)也有負(fù)面效應(yīng)，這主要取決于農(nóng)藥本身和環(huán)境因子。一般情況下低濃度農(nóng)藥對(duì)土壤酶表現(xiàn)刺激效應(yīng)，高濃度則表現(xiàn)出抑制效應(yīng)，且抑制作用隨濃度的增加而增強(qiáng)。閆穎等研究表明百菌清、百菌清-多菌靈混劑、氯氰菊酯在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)(0.1~50mg/g)明顯抑制土壤轉(zhuǎn)化酶活性，多菌靈、吡蟲(chóng)啉濃度低于0.1mg/g時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)化酶有激活作用，而濃度高于0.5mg/g時(shí)抑制轉(zhuǎn)化酶活性；百菌清和多菌靈聯(lián)合使用，會(huì)使農(nóng)藥毒性明顯增強(qiáng)?；酋ｋ宄輨?duì)土壤酶的活性有抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)甲磺隆濃度為0.1μg/g時(shí)不影響脲酶的活性，當(dāng)甲磺隆的濃度提高為0.5~2.0μg/g時(shí)，脲酶活性顯著降低。Sannino等考察了4種殺蟲(chóng)劑(苷草磷、百草枯、莠去津和甲萘威)對(duì)22種土壤磷酸酶活性的影響。苷草磷作用下磷酸酶活性受到抑制，抑制率為5%~98%。農(nóng)藥對(duì)土壤酶的影響是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，應(yīng)考慮時(shí)間的影響。殺蟲(chóng)劑久效磷、喹硫磷和氯氰菊酯兩兩復(fù)合處理時(shí)，其交互效應(yīng)對(duì)土壤纖維素酶和淀粉酶活性的影響與土壤中相應(yīng)降解纖維素和降解淀粉的微生物種群數(shù)量顯著相關(guān)。土壤類型及其性質(zhì)也起著重要作用：黑土與草甸土相比，前者有機(jī)質(zhì)含量更高，對(duì)環(huán)境改變有更大的緩沖能力，故除草劑氯嘧磺隆和殺蟲(chóng)劑呋喃丹施用在兩種土壤中，黑土中脲酶活性的變化較緩慢些。
2.4農(nóng)藥對(duì)土壤微生物的影響
農(nóng)藥污染對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性往往產(chǎn)生不利的影響，這種影響與農(nóng)藥種類和濃度關(guān)系密切，而微生物對(duì)農(nóng)藥的抗性也是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。在相同濃度下，百菌清對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響比對(duì)嘧菌酯和戊唑醇兩種農(nóng)藥的影響程度更大，時(shí)間更長(zhǎng)；同樣在相同濃度處理下，草甘膦和噻唑啉能提高土壤微生物的活性和生物量，而樂(lè)果則降低微生物的活性和生物量。研究表明樂(lè)果施用后10天能顯著降低土壤微生物的呼吸作用，有機(jī)磷農(nóng)藥污染的土壤中土壤動(dòng)物的種類及數(shù)量都顯著地減少。農(nóng)藥濃度與其毒性效應(yīng)直接相關(guān)，低濃度的除草劑芐嘧磺隆對(duì)水稻土中微生物有輕微、短暫的不利影響，而高濃度處理下，細(xì)菌群落數(shù)量急劇下降，該水稻土中微生物群落的多樣性與芐嘧磺隆的濃度顯著相關(guān)。低濃度(<60mg/kg)甲氰菊酯殺蟲(chóng)劑對(duì)蔬菜土壤中微生物數(shù)量影響不大，高濃度(>90mg/kg)的甲氰菊酯在短期內(nèi)就能對(duì)微生物有抑制作用。農(nóng)藥對(duì)土壤微生物的影響是有選擇性的，敏感類易受抑制，耐受型的優(yōu)勢(shì)群落則可利用農(nóng)藥作為碳源和能源而增殖。因此，土壤微生物對(duì)農(nóng)藥的抗性也是農(nóng)藥影響微生物過(guò)程中需要考慮的重要因素。
2.5農(nóng)藥對(duì)土壤動(dòng)物的影響
一般情況，有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑對(duì)土壤動(dòng)物的影響比除草劑、殺菌劑等更顯著。有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑對(duì)土壤動(dòng)物的作用速度快、毒性強(qiáng)，是一類急性農(nóng)藥，而除草劑、殺菌劑對(duì)土壤動(dòng)物是慢性的，毒性也較弱。蔡道基等研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓對(duì)甲基對(duì)硫磷與克百威的毒性反應(yīng)快，用土壤法處理30min后皮膚發(fā)紅充血，遇光或受機(jī)械觸動(dòng)刺激，急劇卷曲、扭動(dòng)，失去逃避能力。受害嚴(yán)重的蚯蚓1周死亡，死亡前顏色變淡，環(huán)節(jié)松馳、脫節(jié)，甚至潰爛。Bouwman等研究也表明，當(dāng)赤子愛(ài)勝蚓暴露在2mg/kg呋喃丹污染的土壤中，蚯蚓個(gè)體不能發(fā)育出環(huán)帶和產(chǎn)卵。不同研究者分別對(duì)3種除草劑苯磺隆、乙草胺和百草清的研究，均得出隨著農(nóng)藥處理濃度的增加，土壤動(dòng)物種類和數(shù)量呈遞減變化，多樣性指數(shù)H′值亦呈遞減趨勢(shì)的結(jié)論，同時(shí)一致認(rèn)為，土壤中的優(yōu)勢(shì)種群彈尾目和甲螨亞目，是對(duì)這些農(nóng)藥較為敏感的一類，可作為土壤環(huán)境污染的重要指示生物。
2.6農(nóng)藥對(duì)水生生物的影響
土壤中殘留的農(nóng)藥通常隨地表徑流進(jìn)入河流、湖泊，對(duì)地下水和地表水造成污染。同時(shí)，進(jìn)入水體的農(nóng)藥也會(huì)對(duì)水生生物造成一定的毒害作用。莠去津能在水生生物體內(nèi)產(chǎn)生富集，對(duì)水體中的低等動(dòng)物毒性極大，研究表明對(duì)淡水中的軟體動(dòng)物如水蚤、水蛭的取食、生長(zhǎng)、產(chǎn)卵產(chǎn)生抑制作用。它在魚(yú)體內(nèi)富集的濃度可以達(dá)到周圍水環(huán)境濃度的11倍。暴露在0.5μg/L莠去津的水環(huán)境中的金魚(yú)發(fā)生明顯的行為變化。莠去津?qū)λ鷦?dòng)物和兩棲動(dòng)物產(chǎn)生某些生殖毒性。Dodson等人的研究發(fā)現(xiàn)，水蚤Daphnia在胚胎形成期，低濃度0.5~10μg/L莠去津的暴露就可使它的雌性后代出生率增加。將蝌蚪放在含有不同濃度莠去津的水中飼養(yǎng)，0.1μg/L的莠去津水溶液就能導(dǎo)致青蛙產(chǎn)生雌雄同體現(xiàn)象。草甘膦對(duì)鯽魚(yú)具有一定的毒性，但不具有劑量效應(yīng)，與染毒時(shí)間的長(zhǎng)短也無(wú)明顯相關(guān)性。溴苯腈能導(dǎo)致嚙齒類動(dòng)物的生殖障礙，一旦進(jìn)入水體，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性，對(duì)魚(yú)類的生存構(gòu)成威脅。幾乎所有水生生物對(duì)硫丹都非常敏感。研究表明，硫丹對(duì)藻類具有較高毒性；無(wú)底泥條件下硫丹對(duì)甲殼動(dòng)物的毒性比存在底泥時(shí)要高數(shù)倍到數(shù)十倍；硫丹對(duì)魚(yú)類同樣具有較強(qiáng)毒性，淡水魚(yú)類相對(duì)海水魚(yú)類具有更高的耐受性，高等魚(yú)類較低等魚(yú)類對(duì)硫丹的耐受能力更強(qiáng)一些。另外，硫丹與其他污染物的聯(lián)合毒性效應(yīng)更強(qiáng)。研究表明，394μg/L毒死蜱與4.5、7.9和1μg/L硫丹分別共同作用下，太平洋樹(shù)蛙幼體(Pseudacrisregilla)致死率顯著高于硫丹單一染毒。稻豐散、福美雙和敵百蟲(chóng)對(duì)魚(yú)具有中等急性風(fēng)險(xiǎn)；硫丹和敵百蟲(chóng)對(duì)魚(yú)具有慢性風(fēng)險(xiǎn)；三唑磷、二嗪磷和毒死蜱對(duì)具有急性高風(fēng)險(xiǎn)；溞敵百蟲(chóng)、毒死蜱、硫丹、丙溴磷、福美雙、抗蚜威、阿維菌素、稻豐散、溴氰菊酯、吡蚜酮和多菌靈對(duì)具有中等急溞性風(fēng)險(xiǎn)和慢性風(fēng)險(xiǎn)；乙草胺和莠去津?qū)υ孱惥哂屑毙愿唢L(fēng)險(xiǎn)；氟樂(lè)靈、敵百蟲(chóng)和福美雙對(duì)藻類具有中等急性風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)這幾種農(nóng)藥對(duì)藻類也具有慢性風(fēng)險(xiǎn)。
2.7農(nóng)藥對(duì)人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)
由于農(nóng)藥使用者缺乏農(nóng)藥知識(shí)和用藥技術(shù)，長(zhǎng)期大量不合理地使用農(nóng)藥，造成蔬菜、水果、畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)品等農(nóng)藥殘留量過(guò)高，而這些農(nóng)產(chǎn)品會(huì)對(duì)人體健康造成急慢性中毒危害。例如，莠去津和2,4-D已被美國(guó)環(huán)保局列為致癌物。農(nóng)藥和重金屬是蔬菜、茶葉及糧食作物的主要污染物。其中，葉菜類易受農(nóng)藥污染。蔬菜中超標(biāo)的農(nóng)藥品種主要為菊酯類、有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，如氰戊菊酯、聯(lián)苯菊酯、氯氟氰菊酯、三唑磷、水胺硫磷、對(duì)硫磷、苯醚甲環(huán)唑、克百威、敵敵畏、毒死蜱、氟蟲(chóng)腈、樂(lè)果等。受農(nóng)藥污染的主要糧食品種是水稻，農(nóng)藥品種主要為敵敵畏、氧化樂(lè)果、甲胺磷等有機(jī)磷農(nóng)藥。國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局公布的2001年第三季抽查結(jié)果顯示，23個(gè)大中城市的大型蔬菜批發(fā)市場(chǎng)，47.5%蔬菜農(nóng)藥殘留量超標(biāo)。慈溪市1992—2000年的1221例農(nóng)藥中毒事件中，因食用被農(nóng)藥污染的蔬菜、水果而中毒的317例，占26%。2012年，葉雪珠等對(duì)浙江省蔬菜生產(chǎn)中的農(nóng)藥使用情況和4種農(nóng)藥殘留進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)目前蔬菜生產(chǎn)中主要使用78種農(nóng)藥，包括殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和除草劑，以低毒農(nóng)藥品種為主；蔬菜中主要?dú)埩?8種農(nóng)藥，檢出頻率較高的農(nóng)藥依次為啶蟲(chóng)脒、多菌靈、毒死蜱、吡蟲(chóng)啉、烯酰嗎啉、三唑磷、霜霉威和噠螨靈等，檢出的殘留農(nóng)藥品種中，有46.4%在調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)有使用，甲胺磷等高毒農(nóng)藥仍有檢出，說(shuō)明蔬菜食用仍存在農(nóng)藥殘留安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，研究表明很多農(nóng)藥都具有內(nèi)分泌干擾物(EDs)的特性。EDs對(duì)個(gè)體的生殖、發(fā)育以及行為產(chǎn)生多方面的影響，表現(xiàn)出擬天然激素或抗天然激素的作用。在已報(bào)道125種EDs中，農(nóng)藥就有86種，占68.8%。我國(guó)當(dāng)前幾種主要除草劑中乙草胺、莠去津、甲草胺、草克凈、殺草強(qiáng)等均是EDs。近20年來(lái)出現(xiàn)的擬除蟲(chóng)菊酯類，被農(nóng)業(yè)和家庭廣泛用作殺蟲(chóng)劑，現(xiàn)已證實(shí)它能刺激乳腺癌MCF7細(xì)胞增殖和p52基因表達(dá)[66]。世界各國(guó)廣泛使用殘效期很長(zhǎng)的有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑，包括DDT、氯丹、狄氏劑、毒殺芬和六氯苯等物質(zhì)是EDs。雖然已禁止在中國(guó)使用，土壤中的殘留也在逐步降低。但是由于EDs具有低劑量效應(yīng)，一些用量并不多的農(nóng)藥也可能因?yàn)榈蛣┝啃?yīng)，危害具有相加作用而應(yīng)給予重視。此外，農(nóng)藥乳化劑，如烷基酚類，包括壬基酚、辛基酚等或者殺蟲(chóng)劑載體，如鄰苯二甲酸酯類，不僅污染廣泛，而且其雌激素活性也很高。具有EDs特性的農(nóng)藥不僅具有致癌作用，而且有可能導(dǎo)致男性基本喪失生育能力，使人類在一代人的時(shí)間里滅絕。
3農(nóng)藥污染農(nóng)田土壤的修復(fù)
目前用于修復(fù)農(nóng)藥污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)等。其中，物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)技術(shù)具有周期短、修復(fù)效率高，但工程量大、費(fèi)用高、易產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)，更為適用于農(nóng)藥殘留濃度較高的土壤修復(fù)，如農(nóng)藥場(chǎng)地污染修復(fù)。生物修復(fù)法雖然修復(fù)周期較長(zhǎng)，但因其經(jīng)濟(jì)環(huán)保，且不易破壞生態(tài)系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，更加適合中低殘留濃度的農(nóng)藥污染土壤，如農(nóng)田土壤中的農(nóng)藥污染修復(fù)。針對(duì)農(nóng)田土壤中各類農(nóng)藥的生物修復(fù)主要包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)、菌根修復(fù)等。
3.1微生物修復(fù)
大量的研究表明，農(nóng)藥的微生物降解是能夠徹底消除農(nóng)藥土壤污染的主要途徑。微生物降解農(nóng)藥的作用方式可以分為兩大類，一是微生物直接作用于農(nóng)藥，通過(guò)酶促反應(yīng)降解農(nóng)藥，常說(shuō)的微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥多屬于此類；二是通過(guò)微生物的活動(dòng)改變了化學(xué)和物理的環(huán)境而間接作用于農(nóng)藥，一般有礦化作用、共代謝作用、生物濃縮或累積作用及其他的間接作用等。農(nóng)藥微生物降解的研究始于20世紀(jì)40年代，細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類等對(duì)農(nóng)藥都有降解作用，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了大量農(nóng)藥降解菌及其降解的農(nóng)藥。以毒死蜱為例，毒死蜱在非滅菌土壤中的降解比在滅菌土壤中快得多，證明了土壤微生物對(duì)毒死蜱的降解作用。楊麗等從蔬菜大棚土壤中分離到一株能以毒死蜱為唯一碳源和能源生長(zhǎng)的糞產(chǎn)堿桿菌DSP3(AlcaligenesfaecalisDSP3)，在含100mg/L毒死蜱的土壤中，20天后該菌對(duì)毒死蜱的降解率接近100%。真菌以毒死蜱為唯一碳源，對(duì)毒死蜱濃度在20~200mg/L，pH6.5~9.0，溫度30~40℃時(shí)的降解效果較好。Mukherjee等利用綠藻門(mén)中的小球藻進(jìn)行毒死蜱的降解實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該藻不僅能夠降解毒死蜱，對(duì)毒死蜱的兩種降解產(chǎn)物3,5，6-trichloropyridirol和hlorpyrifosoxone也有降解效能。由于微生物種類和功能的多樣性，一種毒死蜱降解菌往往可以降解多種農(nóng)藥，如產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenessp.)、布魯氏桿菌(Brucellasp.)對(duì)甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷、毒死蜱、辛硫磷等都有一定的降解效果。微生物的種類、數(shù)量、活性對(duì)于農(nóng)藥的代謝至關(guān)重要，而改善土壤的環(huán)境條件，特別是營(yíng)養(yǎng)條件，如勤松土、少積水、多光照、多通氣以及定期投加營(yíng)養(yǎng)物等，以滿足污染環(huán)境中已經(jīng)存在的降解菌的生長(zhǎng)需要，以便增強(qiáng)土著降解菌的降解能力。微生物降解的本質(zhì)是酶促反應(yīng)，即農(nóng)藥通過(guò)一定的方式進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，然后在各種酶的作用下，經(jīng)過(guò)一系列的生理生化反應(yīng)，最終將農(nóng)藥完全降解或分解成分子量較小的無(wú)毒或毒性較小的化合物的過(guò)程?？山到廪r(nóng)藥的酶主要有加氧酶、脫氫酶、偶氮還原酶和過(guò)氧化物酶等。在許多情況下，農(nóng)藥的微生物降解是在多種酶的協(xié)同作用下完成的。因此，利用固定化酶對(duì)農(nóng)藥的降解研究國(guó)內(nèi)外均已有報(bào)道，如顏慧等將三嗪類除草劑撲草凈降解酶固定化后應(yīng)用于受污染土壤的生物強(qiáng)化研究，結(jié)果表明，以海藻酸鈉作包埋劑將降解酶固定化，纖維為最佳的添加劑，利用固定化酶對(duì)受污染的土壤進(jìn)行處理6周后，土壤中撲草凈的含量減少85%。
3.2植物修復(fù)
利用植物能忍耐和超量積累環(huán)境中污染物的能力，通過(guò)植物的生長(zhǎng)來(lái)清除環(huán)境中的污染物，是一種經(jīng)濟(jì)、有效、非破壞型的污染土壤修復(fù)方式。植物對(duì)土壤中農(nóng)藥的修復(fù)主要包括有3種機(jī)制：①許多植物可以直接從土壤中吸收農(nóng)藥等污染物進(jìn)入植物體內(nèi)，通過(guò)木質(zhì)化作用或在植物生長(zhǎng)代謝活動(dòng)中發(fā)生不同程度的轉(zhuǎn)化或降解；②植物釋放到根際土壤中的酶可直接降解有關(guān)化合物，其中農(nóng)藥類有機(jī)污染物的降解起著重要作用的植物酶是水解酶類和氧化還原酶類等降解酶，這些酶通過(guò)氧化、還原、脫氫等方式將農(nóng)藥分解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)毒小分子化合物；③植物根際與微生物的聯(lián)合代謝作用，根分泌物和分解物給微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而微生物活動(dòng)也促進(jìn)了根系分泌物的釋放，兩者互惠互利，共同加速根際區(qū)農(nóng)藥的降解。目前，人們?cè)诶弥参飳?duì)一些殺蟲(chóng)劑污染土壤的修復(fù)研究方面取得了一定的成果，如有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥以及擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥。Lunney等研究西葫蘆、大牛毛草、紫花苜蓿、黑麥草和南瓜5種植物在溫室內(nèi)對(duì)DDT及其代謝產(chǎn)物DDE運(yùn)輸傳導(dǎo)和修復(fù)能力時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩種葫蘆科植物南瓜和西葫蘆具有較強(qiáng)的運(yùn)輸和富集能力。Pereira等研究了地中海薊和埃里卡藻對(duì)殺蟲(chóng)劑HCHs同分異構(gòu)體的吸收和分布，在地中海薊和埃里卡藻的組織中β-型的HCHs所占的比例最大，且地上組織比在根中的HCHs含量要大得多，這些結(jié)果對(duì)于修復(fù)HCHs污染的土壤有很重要的意義。文獻(xiàn)報(bào)道香蒲對(duì)甲基對(duì)硫磷有很高的去除率，是一種很有應(yīng)用前景的植物修復(fù)候選物。Flocco等將紫花苜蓿放在10mg/L的保棉磷中培養(yǎng)，結(jié)果顯示種植紫花苜?？梢允贡Ｃ蘖椎陌胨テ谟?0.8天下降到3.4天。Garcinu?o等研究表明了狹葉羽扇豆種子對(duì)殺蟲(chóng)劑甲萘威、苯線磷和氯菊酯有極強(qiáng)的保留能力。
植物修復(fù)幾類常用除草劑的研究也有一些報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn)狼尾草在污染土壤中生長(zhǎng)80天后，能將莠去津和西瑪津的降解率分別提高23%和32%。Lin等發(fā)現(xiàn)風(fēng)傾草降解了80%以上的莠去津；Kruger等研究發(fā)現(xiàn)地膚草可明顯地吸收多年沉積的莠去津，降低土壤中生物可利用的莠去津量，且莠去津的降解不受污染土壤中其他農(nóng)藥存在的影響。Gaskin等研究表明在外部根際菌群與宿主植物松樹(shù)共存時(shí)，對(duì)于土壤中的莠去津其修復(fù)效率比單獨(dú)的植物修復(fù)高3倍。這些研究表明利用植物降解污染土壤中的莠去津是可行的。虞云龍等通過(guò)對(duì)根際土壤和非根際土壤中丁草胺降解的研究發(fā)現(xiàn)，棉花、水稻、小麥和玉米的種植明顯促進(jìn)了丁草胺的降解，其降解半衰期縮短了26.6%~57.2%。Olette等研究了浮萍、伊樂(lè)藻和水盾草對(duì)磺酰脲類除草劑啶嘧磺隆的吸收能力，發(fā)現(xiàn)吸收能力從高到低依次是浮萍、伊樂(lè)藻和水盾草。Li等研究發(fā)現(xiàn)，多花黑麥草能吸收氟樂(lè)靈，并在植株體內(nèi)將其代謝。Conger和Portier研究發(fā)現(xiàn)黑柳、北美鵝掌楸、落羽杉、黑樺及櫟屬植物都能有效地降解除草劑滅草松。近年來(lái)，將特定外源基因?qū)胫参镆蕴岣咧参飳?duì)農(nóng)藥的降解效率的研究也有一些進(jìn)展，如表達(dá)CYP2B6基因的水稻植株對(duì)除草劑呋草黃的降解作用至少增強(qiáng)了60倍；表達(dá)大豆CYP71A10和P450還原酶基因的煙草植株，對(duì)苯脲型除草劑降解能力提高20%~23%。植物修復(fù)具有的經(jīng)濟(jì)有效、綠色環(huán)保、以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)使得該技術(shù)成為非常適合我國(guó)國(guó)情的實(shí)用技術(shù)，但是植物修復(fù)也存在其局限性，比如不能降解環(huán)境中所有的有機(jī)農(nóng)藥污染，且對(duì)農(nóng)藥濃度有要求，只有適宜濃度范圍植物修復(fù)才能實(shí)現(xiàn)，此外植物修復(fù)周期比較長(zhǎng)。
3.3菌根修復(fù)
菌根是土壤真菌菌絲與植物根系形成的共生體。據(jù)報(bào)道，外生菌絲一方面增加了根與土壤的接觸，能增強(qiáng)植物的吸收能力，改善植物的生長(zhǎng)，提高植株的抗逆能力和耐受能力；另一方面菌根化植物能為真菌提供養(yǎng)分，維持真菌代謝活性，并且菌根有著獨(dú)特的酶途徑，用以降解不能被細(xì)菌單獨(dú)轉(zhuǎn)化的有機(jī)物。林先貴等研究了施用綠麥隆、二甲四氯和氟樂(lè)靈的土壤接種菌根對(duì)白三葉草生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)接種VA菌根真菌后，植株的菌根侵染率、生長(zhǎng)量和氮、磷的吸收都高于不接種的對(duì)照植株。另有研究表明，菌根真菌摩西球囊霉(Glomusmosseae)侵染的大豆，其生長(zhǎng)不受殺蟲(chóng)劑樂(lè)果的影響，施用0.5mg/L的樂(lè)果反而增加了摩西球囊酶的孢子萌發(fā)。這些研究結(jié)果表明菌根化植物對(duì)農(nóng)藥有很強(qiáng)的耐受能力，并能把一些有機(jī)成分轉(zhuǎn)化為菌根真菌和植株的養(yǎng)分源，降低農(nóng)藥對(duì)土壤的污染程度。
4農(nóng)藥污染農(nóng)田的綜合治理對(duì)策
4.1加強(qiáng)農(nóng)田土壤農(nóng)藥殘留的調(diào)查研究
加強(qiáng)土壤農(nóng)藥污染的監(jiān)測(cè)，了解土壤農(nóng)藥污染的情況，是防治土壤農(nóng)藥污染的必要措施之一。然而我國(guó)有關(guān)不同區(qū)域、不同土壤利用方式下農(nóng)田土壤農(nóng)藥污染殘留累積情況的報(bào)道還很不足，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留情況也缺乏常規(guī)化的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。針對(duì)不同類型的農(nóng)藥在環(huán)境中的半衰期、毒性效應(yīng)以及環(huán)境行為差異較大的特點(diǎn)，有必要加強(qiáng)農(nóng)田土壤的農(nóng)藥殘留情況及不良后果的調(diào)查研究，為制定合理恰當(dāng)?shù)姆乐未胧┨峁┮罁?jù)。
4.2加大危害較大農(nóng)藥的替代技術(shù)研發(fā)力度
有些農(nóng)藥在中國(guó)使用較多，暫時(shí)還沒(méi)有技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都可行的替代品，短期內(nèi)難以完全淘汰，對(duì)于此類農(nóng)藥應(yīng)該加大力度進(jìn)行替代技術(shù)的研究。對(duì)于那些危害較小、替代困難的農(nóng)藥，要加強(qiáng)管理，做到合理使用以減小用量，使危害最小化。還可實(shí)施有害生物綜合治理技術(shù)(IPM)和農(nóng)田雜草綜合治理技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)少用農(nóng)藥。同時(shí)，要通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)，研發(fā)低毒高效農(nóng)藥，積極開(kāi)展生物防治技術(shù)的研究。近些年來(lái)，無(wú)毒或低毒無(wú)污染的生物農(nóng)藥研究得到了廣泛重視，已研究了80種不同的浸染生物種，防除約70種雜草。生物殺蟲(chóng)劑在我國(guó)加快發(fā)展，蘇云金桿菌、阿維菌素和病毒殺蟲(chóng)劑等已開(kāi)始在一些主要作物上得到廣泛應(yīng)用，今后應(yīng)該進(jìn)一步加大生物農(nóng)藥的研制和推廣。
4.3調(diào)整農(nóng)藝措施，增強(qiáng)土壤的自凈能力
農(nóng)藥在土壤中可通過(guò)微生物分解、水解、光化學(xué)分解等作用而降解，因此可通過(guò)各種農(nóng)業(yè)措施，調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)、黏粒含量、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH、微生物種類數(shù)量等增強(qiáng)土壤對(duì)農(nóng)藥的降解能力。此外，通過(guò)翻土使除草劑、DDT以及某些有機(jī)磷農(nóng)藥暴露在太陽(yáng)光下，以促進(jìn)其光化學(xué)降解。
4.4引導(dǎo)農(nóng)民合理用藥和安全施藥技術(shù)，提高環(huán)保意識(shí)
造成我國(guó)農(nóng)田土壤農(nóng)藥污染的最主要原因之一就是農(nóng)藥使用技術(shù)落后。對(duì)農(nóng)藥的具體施用方法、施用時(shí)間、所用器械以至于廢藥的處理、容器清洗等諸多方面進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定和規(guī)范操作，以確保土壤環(huán)境及作物生長(zhǎng)安全性最高，而完善的培訓(xùn)制度是規(guī)范執(zhí)行的必要保障。因此有必要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣網(wǎng)絡(luò)和其他信息媒體的建設(shè)，及時(shí)發(fā)布農(nóng)情、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)信息，通過(guò)廣開(kāi)宣傳渠道，利用廣播、影視、錄像和印發(fā)或免費(fèi)贈(zèng)送防治手冊(cè)、科普讀物，舉辦不同層次不同形式的各種植保短訓(xùn)班、防病蟲(chóng)戰(zhàn)役前的集訓(xùn)班等，全面向農(nóng)民宣傳講授科學(xué)種田、科學(xué)施藥的使用新知識(shí)與技術(shù)，提高農(nóng)民的環(huán)保意識(shí)。
4.5完善法律法規(guī)，建立與國(guó)際接軌的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系
針對(duì)當(dāng)前農(nóng)藥生產(chǎn)和使用過(guò)程中的問(wèn)題，首先要建立健全現(xiàn)行的農(nóng)藥管理法規(guī)體系，要加緊制訂和出臺(tái)農(nóng)藥污染防治和農(nóng)藥環(huán)境安全監(jiān)督管理方面的條例。在有法可依的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化檢測(cè)與執(zhí)法工作，為消除農(nóng)藥危害創(chuàng)造條件。其次是借鑒別國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn)，建立起一個(gè)既符合我國(guó)國(guó)情，又與國(guó)際接軌的農(nóng)藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系和檢測(cè)檢驗(yàn)體系，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品實(shí)施質(zhì)量認(rèn)證制度和市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，加強(qiáng)流通領(lǐng)域管理，促進(jìn)農(nóng)藥市場(chǎng)的良性發(fā)展。
來(lái)源:《土壤》
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