农业与技术第３３卷第１Ｏ期２０１３年１０月 土壤农药污染综合治理技术探析 林永秀，牟达的 （吉林省四平市环境监察支队，吉林四平１３６０００） 摘要：在农业生产中，不论是粮食作物、油料作物，还是蔬菜、水果等农产品的生产过程中，农药的使用对防治病虫草害、促进农 作物增产均起到了重要的作用。然而，随着农药的生产量和使用量逐年增强，有关化学农药对环境造成污染的事例也逐渐增加，尤 其是对土壤造成的严重污染已成为无法回避的事实。因此，采用多种工程技术治理土壤农药污染已经被纳入各地的议事日程，并越 来越受到广泛关注。 关键词：土壤；农药污染；治理；技术 中图分类号：Ｘ５３ 据统计，目前世界上生产、使用的农药原药已达１０００多种． 加工成制剂近万种，大量使用的有１００多种，主要是有机氯、 有机磷和氨基甲酸酯等。这些化学农药的使用，对农林牧业的 增产、保收和保存，以及人类传染疾病的预防和控制等方面都 起到了非常大的作用。但毋庸置疑的是，化学农药的广泛应用 已经对土壤造成了严重污染，导致土壤生态环境发生变化和农 作物产品出现微量的残留农药，甚至危害到人畜健康。 １农药污染的危害 农药按化学结构可分为有机氯类、有机磷类、有机氮类、 氨基酸酯、有机硫、拟除虫菊酯、有机砷、有机汞等多种类型。 如按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀线虫剂、杀螨剂、 杀鼠剂、落叶剂和植物生长调节剂等类型。使用较多的是杀虫 剂、杀菌剂和除草剂３大类。这些农药中含有多种化学成分， 其中一部分化学元素具有残留期长、降解速度慢、污染长效性 的特性，如果长期大量施用，将会对生态环境造成严重的污染。 １．１农药污染的形成原因 农药污染的途径主要包括３个方面。 １．１．１直接污染 即因喷洒农药可造成农作物表面沾附污染，被吸收后转运 至各个部分而造成农药残留。污染的程度与农药的性质、剂型、 施用方法及浓度和时间有关。 １．１．２间接污染 即由于大量施用农药以及工业“三废”的污染，大量农药 进入空气、水体和土壤，成为环境污染物。农作物长期从污染 的环境中吸收农药，可引起食品二次污染。 １．１．３生物富集作用于食物链而造成污染 某些化学物质在沿着食物链转移的过程中产生生物富集作 用，即每经过一种生物体，其浓度就有一次明显的提高。某些 理化性质比较稳定的农药，如有机氯、有机汞和有机砷制剂等， 脂溶性强，与酶和蛋白质有较大的亲和力，不易排出体外，在 食物链中通过生物富集作用逐级在生物体内浓缩，．可使其残留 量增高。 １．２农药对土壤的污染 农药对土壤的污染是指人类向土壤环境中投入或排入超 过其自净能力的农药，而导致土壤环境质量降低，以至影响土 壤生产力和危害环境生物安全的现象。农药对土壤的污染与施 用农药的理化性质、农药在土壤环境中的行为及施药地区自然 环境条件密切相关，使土壤颗粒与土壤溶液界面上的农药浓度 大于土壤本体中农药浓度的现象。吸附会降低农药的活性，影 响药效的发挥，同时也阻滞了农药在土壤中的迁移和挥发。土 壤的有机污染作为影响土壤环境的主要污染物已成为关注的热 点。 土壤被农药污染后，会对农作物、土壤生物、生态环境等 １５２ ６ 兀识Ｅ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ 文献标识码：Ａ 造成威胁。其中，土壤农药污染主要是通过植物根系的吸收被 转运到植物组织或收获的产品中，农药在植物体内残留影响植 物的生长，进人收获品中则影响农产品的质量和使用价值。当 土壤中的残留农药被植物吸收通过农产品或者随着土壤表层饮 用水进入人或动物体内，就会对人体的健康造成直接或间接的 危害。当土壤中的残留农药通过影响某种生物的数量从而影响 了当地的生物链就会严重影响环境。 １－３农药进入土壤的途径 农药进入土壤的途径有４种：农药直接进入土壤。比如将 农药直接施入土壤或以拌种、浸种和毒谷等形式施入土壤；向 作物喷洒农药时，农药直接落到地面上或附着在作物上，经风 吹雨淋落入土壤；农药随着大气沉降，经雨水溶解和淋溶后进 入灌溉水和植株体内；随死亡动植物残体或用污水灌溉而将农 药带人土壤。只有对农药在土壤中长期残留积累的方式和结果 有了清楚的认识，才能够在预测和防治土壤化学农药污染工作 中，采用正确的技术和方法。 ２土壤农药污染的防治措施与技术 ２．１预防措施 土壤农药污染治理工作不仅仅集中在事后治理，事先预防 也是重要环节。做好预防是减少农药进入土壤数量，加强土壤 环境保护的重要措施。 ２．１．１发展高效、低毒、低残留农药 所谓高效就是用量少，杀虫效果好；而低毒是指对人畜的 毒性低，不致癌、不致畸、不产生特异病变。低残留是农药在 施用后降解速度快，在食品中残留量少。 ２．１．２合理使用农药 根据《农药安全使用标准》等的规定对主要作物和常用农 药规定了最高用药量或最低稀释倍数，最高使用次数和安全间 隔期。 ２．１．３加强对农药的生产经营和管理 主管部门应依法加强对农药登记和农药监督管理工作，对 未取得农药登记和农药生产许可证的农药不得生产、销售和使 用。 ２．１．４加强培训工作力度，提高农业技术人员和农民科技水平 农业科技人员和农民是农药最直接的使用者，只有提高了 他们的先进农业科技应用水平、农业生态环境知识、环保意识， 让他们懂得农药污染的危害，才能够真正实现农药施用量的减 少，降低农药污染的危害。 ２．２综合防治措施 综合防治是以生态学为基础的治理方式。实施综合治理， 具有减少农药施用量、改善土壤物理和化学性状的优点。如采 用先进农业技术来减少农药的施用量。广泛推动农业防治、物 理防治和生物防治技术，来代替传统的化学防治。可以推广物 （下转第２０６页） 农业与技术第３３卷第１０期２０１３年１０月 ４．４涟水县全年Ｒ／Ｓ分析 的趋势。预计涟水县未来全年总降水量呈下降的趋势。 本文只是采用了Ｒ／Ｓ分析法对涟水县降水量的未来趋势做 涟水县年总降水量的Ｈ值为０．５８８，介于春季和夏季之间 了大致预测，至于降水量增加或减少多少没有做定量计算，还 （见图６）。１９５７～２０１０年的降水量趋势下降，预计未来全 需要从区域气候变化等影响来进一步研究，这样才能为降水趋 年总降水量呈下降的趋势。 势的定量预测做出全面的科学依据。 参考文献 ［１】ＭａｎｄｅｌｂｒｏｔＢ Ｂ，Ｗａｌｌｉｓ ＪＲ．Ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｏｆｔｈｅ ｒｅｓｃａｌｅｄ ｒａｎｇｅＲ／Ｓｉｎｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍｏｎｏｃｙｃｌｉｃ ｌｏｎｇｔｅｒｍ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ Ｅ［Ｊ】．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃ，１９６９，５（４）：９６９—９８８． 【２】Ｙｅ Ｂａｉｓｈｅｎｇ，Ｌｉ Ｃｈｏｎｇ，Ｙａｎｇ Ｄａｑｉｎｇ，ｅｔ．ａ１．Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍ ｐａｃｔ Ｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｄｕｒｉｎｇ ｌａｓｔ ５０ ｙｅａｒｓ（Ｉ），ｎｎｕａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｌａｃｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｇｅｏｃｒｙｏｌｏｇｙ， ２００４，２６（５）：５８７—５９４． ［３】Ｋ．Ｒ．Ｒａｏ，Ｄ．Ｎ．Ｋｉｍ，Ｊ．Ｊ．Ｈｗａｎｇ．国际信息工程先进技术译丛・快速 图６涟水县１９５７～２０１０年全年降水量Ｖ 傅里叶变换：算法与应用（Ｆａｓｔ ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ：Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ Ａｎｄ 关于ｌｏｇ（ｎ Ｊ的曲线 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）【Ｍ】．万帅，杨付正，译．北京：机械工业出版社， ５结语 ２０１３：３２８—３５６． 采用线性倾向值估计研究分析了涟水县１９５７～２０１０年降 ［４］魏凤英．现代气候统计诊断与预测技术【Ｍ】．北京：气象出版社， 水变化的趋势性和持续性，同时用Ｒ／Ｓ分析法对未来降水变化 １９９９：４３—４６． 的趋势进行了分析。现归纳出以下几个结论：涟水县１９５７ 【５】于延胜，陈兴伟．Ｒ／Ｓ和Ｍａｎｎ＿Ｋｅｎｄａｌｌ法综合分析水文时间序列 ２０１０年春季和秋季２个季节降水量整体的趋势下降，夏季和 未来的趋势特征［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ＆Ｗａｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， 冬季整体的趋势上升。而其中秋季的线性倾向趋势比较明显， ２００８（６）：４１—４４． 冬季的线性趋势比较平稳。涟水县１９５７～２０１０年的年总降水 ［６］赵晶，杨淑华，王乃昂．利用Ｒ／Ｓ方法分析兰州城市化气候效应［Ｊ１． 量为下降趋势。预计涟水县未来春季降水量不存在持续性，秋 气象，２０ｏ１，２７（２）：８一ｌ１，１５． 季降水量呈下降趋势，冬季降水量较稳定，夏季降水量呈上升 （上接第１５２页） 理防治技术，以机械设备和现代工具来防治病、虫、草害。还 温热解析处理温度范围为９０～３２０ ）、处理量大、周期短 可以利用有益昆虫和微生物防治农、林病虫草害。还可以利用 及对土壤理化性质影响小等特点。 改变耕作方式、休耕轮作制度，避免或减少病、虫、草害的发 土壤淋洗技术主要应用于农药污染、重金属污染、石油类 生，减少农药的施用量。农作物种类不同则对各种农药的吸收 有机污染等大型工程治理。通过土壤粒级分离，采用水洗或是 率也不同。在农药残留较重的地块，在一定时间内不宜种植易 添加化学萃取剂萃取方式将附着于土壤固相各颗粒段污染物转 吸收农药的作物，以减少因药害而带来的经济损失。此外，在 移至淋洗剂液相，再配以污水系统处理污染物，从而达到去除 不同土壤耕作条件下，农药在土壤中的残留情况也不相同。如 污染物的目的。 有机氯农药污染较重地块采用水旱轮作的方式，可减轻土壤污 其他工程技术，如生物修复法主要是利用植物的吸收利用、 染程度。但是，由于化学农药具有广谱、快速、效果好、使用 植物菌根微生物作用及其他微生物的吸收降解作用等方法；土 方便、成本较低等优点，化学防治目前仍然是各地防治农作物 壤改良剂法主要是添加石灰、碱性磷酸盐、碳酸盐、硫化物和 病虫草害的主要方法。 增施有机肥等改良土壤性质，从而达到降低作物对污染物吸收 ２．３土壤农药污染治理工程技术 效果。这些方法虽然在国内外有工程应用，但其存在处理周期 目前，针对土壤农药污染治理工程技术的研究，国内外均 较长，处理效果并不稳定及处理污染物针对性强等特点。 已有成功经验。主要的工程技术有焚烧技术、热解析技术、土 壤淋洗技术、生物修复技术、使用土壤改良剂等方法。其中， 参考文献 前３３种方法较为成熟，应用也较为广泛。 ［１】赵书言．化学农药的土壤污染与治理［Ｊ］．化学工程与装备，２０１１ 焚烧技术是国内外应用最多的工程治理技术，具有处理污 （０８）． 染类型广（有机农药、重金属）、处理彻底、处理量大、处理 （２１王小艺，黄炳球．农药对农业生态系统的影响与生态学控制对策［Ｊ］． 周期短等工程特点。但焚烧技术为能耗型处理技术，处理费用 农业环境保护，１９９７（１２）． 高昂。此外，焚烧处理对土壤理化性质影响相当大，较为适合 【３１朱建光，李娜，贾宏伟．农药、化肥对果园的污染及防止措施【Ｊ】． 于污染浓度高、土方量小的工程。 果农之友，２０１１（０８）． 热解析技术主要分为高温热解析技术和低温热解析技术， 【４】刘世友．农药污染现状与环境保护措施［／１．河北化工，２０１０（０１）． 与上述技术相比，热解析处理为间接加热蒸发处理技术，具有 处理温度较低（高温热解析处理温度范围为３２０～５６０％，低 ２０６ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
