摘要：農藥是化學品中的重要種類，它在防治、殺害、驅避或減少農作(zuò)物的病蟲草害和保證穩産高産起着極爲重要的作(zuò)用，然而大(dà)量事(shì)實證明，化學農藥的廣泛使用已成爲環境污染的重要因素之一。農藥進入環境後會不斷地從(cóng)施藥區向四周擴散，從(cóng)而導緻對水、大(dà)氣、土(tǔ)壤及生(shēng)物産生(shēng)污染和危害，影(yǐng)響周圍環境的安全。它通過主要農業應用進入農田環境，及土(tǔ)壤、水及植物的農田生(shēng)态系統。

農藥，作(zuò)爲人(rén)類文明進步的産物，爲解決人(rén)類溫飽、增強社會穩定、促進社會發展做出了貢獻，對人(rén)類健康起到了積極作(zuò)用。尤其是20世紀三四十年(nián)代，有機(jī)農藥的成功發現和生(shēng)産，爲控制害蟲的危害提供了有效的手段。然而，從(cóng)現階段看(kàn)，農藥的使用已不可(kě)避免，爲了人(rén)類更加健康安全地生(shēng)存，了解、避免、減緩和解決這一越發嚴重的問(wèn)題，有必要和必須探索和研究農藥的環境污染機(jī)理(lǐ)。

1概述

1.1農藥的定義

農藥廣義的定義是指用于預防、消滅或者控制危害農業、林業的病、蟲、草和其他(tā)有害生(shēng)物以及有目的地調節植物、昆蟲生(shēng)長的化學合成或者來(lái)源于生(shēng)物、其他(tā)天然物質的一種物質或者幾種物質的混合物及其制劑。是指在農業生(shēng)産中，爲保障、促進植物和農作(zuò)物的成長，所施用的殺蟲、殺菌、殺滅有害動物(或雜草)的一類藥物統稱。特指在農業上用于防治病蟲以及調節植物生(shēng)長、除草等藥劑。

1.2農藥的毒性

農藥對人(rén)體(tǐ)的危害主要表現爲急性毒性和慢(màn)性毒性。農藥經口、吸呼道或接觸而大(dà)量進入人(rén)體(tǐ)内，在短(duǎn)時間内表現出的急性病理(lǐ)反應爲急性中毒。急性中毒往往導緻神經麻痹乃至死亡，甚至造成大(dà)面積死亡，成爲最明顯的農藥危害。據世界衛生(shēng)組織和聯合國(guó)環境署報告，全世界每年(nián)有300多萬人(rén)農藥中毒，其中20萬人(rén)死亡。時至今日(rì)，由于農藥在各方面的廣泛應用，任何一個生(shēng)活在現代生(shēng)活中的人(rén)都(dōu)不可(kě)能避免每天接觸很低濃度的各種不同種類的農藥，或是通過食物，或是通過飲水。由此所産生(shēng)的可(kě)能對人(rén)體(tǐ)健康的危害屬于連續的低水平暴露，這是一種潛在的慢(màn)性毒性效應。

1.3農藥對土(tǔ)壤的污染

土(tǔ)壤是污染物的彙也是污染物的源。農藥土(tǔ)壤污染是農藥污染最典型的例子之一。農藥的理(lǐ)化特性決定了它在土(tǔ)壤中的分(fēn)布、降解速率及對環境的影(yǐng)響。農藥在土(tǔ)壤中經土(tǔ)壤微生(shēng)物作(zuò)用，可(kě)以遷移、轉化直至礦化。土(tǔ)壤污染了，土(tǔ)壤上所生(shēng)長的作(zuò)物和所結的果實也會吸收污染空氣。一種簡單的植物物種，吸收也是多種多樣的，植物根系可(kě)以吸收土(tǔ)壤溶液中的農藥，土(tǔ)壤中固體(tǐ)顆粒也能吸收土(tǔ)壤溶液中的農藥。有些農藥易揮發，植物的葉子可(kě)以吸收空氣中的農藥蒸氣;而根又能吸收土(tǔ)壤中的農藥，再從(cóng)葉面上蒸發出它，過程相(xiàng)當複雜。植物根莖葉吸收農藥後，繼而在植物體(tǐ)内提升，最後可(kě)殘留在植物體(tǐ)内，人(rén)們攝入該植物可(kě)直接攝入農藥。

2農藥在土(tǔ)壤中的環境行爲與降解機(jī)理(lǐ)

2.1農藥在土(tǔ)壤環境中的滞留、遷移

一般而言，如(rú)果農藥能被強烈地吸附，則它們就(jiù)容易滞留在土(tǔ)壤的固相(xiàng)，不易進一步造成對周圍環境的污染;反之，就(jiù)容易發生(shēng)遷移，如(rú)被淋溶進入地下水而造成污染。農藥滞留、遷移的物理(lǐ)化學原理(lǐ)有：表面功能基團;表面配合物;表面吸附。

2.2農藥在土(tǔ)壤中的水解作(zuò)用

農藥的水解是農藥分(fēn)子與水分(fēn)子發生(shēng)相(xiàng)互作(zuò)用的過程，它是農藥在環境中遷移轉化的一個重要途徑。水解反應是許多農藥如(rú)有機(jī)磷、菊酯、氨基甲酸酯及羧酸脂等降解的主要步驟，與農藥在環境中尤其是在水體(tǐ)中的持久性是密切相(xiàng)關的，是影(yǐng)響農藥在環境中歸宿機(jī)制的主要判據之一，也是評價農藥在水中殘留特性的重要指标。研究農藥在環境系統中的水解，尤其是一些有機(jī)磷酸脂類殺蟲劑、磺酰脲類除草劑水解反應是其在環境中降解轉化的初始步驟，對于了解這些農藥在環境系統中的歸宿機(jī)制、殘留特性及其對靶标與非靶标生(shēng)物的毒理(lǐ)效應具有重要意義。

2.3農藥在環境中的光(guāng)降解

農藥可(kě)以吸收一定的光(guāng)能量或光(guāng)量子，發生(shēng)光(guāng)物理(lǐ)和光(guāng)化學反應。光(guāng)物理(lǐ)反應包括輻射能以光(guāng)、熱(rè)等能量形式吸收或釋放(fàng)，但(dàn)農藥分(fēn)子形态沒有變化;而光(guāng)化學反應則是通過農藥分(fēn)子的異構化、鍵斷裂、分(fēn)子重排或分(fēn)子間反應生(shēng)成新的化合物。環境中農藥的光(guāng)化學反應可(kě)在氣相(xiàng)、水相(xiàng)、固相(xiàng)中發生(shēng)。盡管評價農藥在環境中遷移、轉化行爲時，有一些農藥光(guāng)化學降解可(kě)以忽視，但(dàn)許多農藥的光(guāng)降解還(hái)是其在環境中主要的降解途徑之一。農藥光(guāng)解釋農藥真正的分(fēn)解過程，它不可(kě)逆地改變了反應分(fēn)子，強烈影(yǐng)響着某些農藥在環境中的趨勢。因此研究農藥的光(guāng)化學降解具有非常重要的意義。

3農藥污染土(tǔ)壤的生(shēng)物修複技術(shù)

微生(shēng)物修複技術(shù)是利用微生(shēng)物的生(shēng)命代謝活動對有機(jī)農藥的降解作(zuò)用使受污染土(tǔ)壤恢複到健康狀态。所利用的微生(shēng)物主要有土(tǔ)着微生(shēng)物、外來(lái)微生(shēng)物和基因工程菌3種類型。微生(shēng)物修複技術(shù)可(kě)分(fēn)爲原位修複、現場修複和異位修複，其中原位修複不僅操作(zuò)簡單、成本低，而且不破壞植物生(shēng)長所需要的土(tǔ)壤環境，污染物氧化安全，無二次污染，處理(lǐ)效果好，是一種高效、經濟和生(shēng)态可(kě)承受的環保技術(shù)。

微生(shēng)物降解農藥有2種方式：一是微生(shēng)物直接作(zuò)用于農藥，以農藥成分(fēn)作(zuò)爲唯一的碳源或氮源、磷源，通過酶促反應降解農藥;另一種是将農藥與其它有機(jī)質進行共代謝。微生(shēng)物修複與植物修複不同，通常一種微生(shēng)物能降解多種農藥，

如(rú)假單胞杆菌可(kě)降解DDT、艾氏劑、毒殺酚和敵敵畏等。另外，微生(shēng)物也可(kě)通過改變土(tǔ)壤的環境理(lǐ)化特征降低農藥有效性，從(cóng)而間接起到修複污染土(tǔ)壤的作(zuò)用。如(rú)：劉憲華等人(rén)用假單胞菌AEBL3降解呋喃丹污染，結果發現未加菌土(tǔ)壤呋喃丹在0～7cm土(tǔ)層中含量已達90mg/kg，加菌土(tǔ)壤呋喃丹含量爲48mg/kg，後者降解率達96.4%。

現今微生(shēng)物修複農藥污染已進入基因水平，通過基因重組、構建基因工程菌來(lái)提高微生(shēng)物降解農藥的能力。目前對微生(shēng)物修複技術(shù)的研究已相(xiàng)當成熟。世界各國(guó)的科(kē)研工作(zuò)者分(fēn)離(lí)篩選了大(dà)量的降解性微生(shēng)物，利用基因工程技術(shù)，人(rén)們按照(zhào)需要構建具有特殊功能、降解效率高、降解範圍廣和表達穩定的新菌株。

有微生(shēng)物原位修複技術(shù)的構成提高修複效果的技術(shù)措施的成功例子，但(dàn)存在的問(wèn)題也非常突出。首先，雖然已經篩選到許多有機(jī)農藥降解菌，但(dàn)高效菌種不多;其次，降解菌的降解譜不夠廣，不能完全代謝有機(jī)農藥中各組分(fēn);另外，許多實驗室得(de)到的高效降解菌在實際應用中效率不高，修複效果不理(lǐ)想。爲此，有機(jī)農藥高效降解菌的篩選及降解效果的改良是環境科(kē)學工作(zuò)者的研究熱(rè)點課題。

基因工程菌用于污染物處理(lǐ)的研究成果令人(rén)鼓舞，發展潛力很大(dà)。但(dàn)是，基因工程菌的應用研究尚停留在實驗室水平，真正投入污染物處理(lǐ)的還(hái)很少，而且基因工程菌在實際應用中存在一些問(wèn)題，主要包括基因工程菌構建的技術(shù)問(wèn)題和應用的安全性問(wèn)題。如(rú)今，微生(shēng)物修複技術(shù)作(zuò)爲一種有效的環境治理(lǐ)措施，在治理(lǐ)土(tǔ)壤污染方面的作(zuò)用已越來(lái)越突出。