mini综述 | 农药环境行为研究
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文献分享
2022.6.27
农药环境行为研究
文献分述
农药进入环境系统后，经过一系列溶解、吸附、沉降、挥发、渗透等方式在大气、水体、土壤和沉积物间发生迁移转化，最终部分残留在环境介质中。随着农药的广泛使用，农药污染已经成为一个迫在眉睫的环境问题，于是不少国内外的学者对农药在各环境介质中的环境行为和残留情况进行了关注和研究。
【1】植物叶面上的农药会随降水冲刷进行迁移, 冲刷迁移量与叶面形态、 农药溶解性、 降水历时以及降雨强度有关。
白英,刘铮,孟浩贤,马婷婷,权浩渤.拟除虫菊酯类农药在土壤中的环境行为[J].甘肃科技,2020,36(17):24-26+41.
【2】农药在土壤中的吸附与土壤pH值、有机质含量以及阳离子交换量等理化性质之间有着较好的相关性，是影响农药在土壤中的淋溶及迁移的主要因素。
孔德洋,许静,韩志华,何健,石利利,单正军.七种农药在3种不同类型土壤中的吸附及淋溶特性[J].农药学学报,2012,14(05):545-550.
【3】第一代有机氯农药很早就被报道为环境持久性农药，尤其是能够在土壤和沉积物中长期存在，并在其他生物体内积累，在种群水平上具有毁灭性的毒性作用。
Köhler, H. R., and R. Triebskorn. 2013. Wildlife ecotoxicology of pesticides: can we track effects to the population level and beyond? Science 341:759–765.
图1 各类农药在土壤中的半衰期分布（Carvalho, 2017）。
【4】施用于作物的DDT通过径流运输到水生环境中迅速代谢为DDE，并在水生食物链中累积，最终作用于人类 。
Kale, S., N. B. K. Murthy, K. Raghu, P. D. Sherkane, and F. P. Carvalho. 1999. Studies on degradation of 14C DDT in the marine environment. Chemosphere 39:959–968.
【5】有机磷农药在水生环境中降解速度较快，但通过实验研究表明，有机磷农药仍可持续数天/周，并在甲壳类和鱼类中累积。
Carvalho, F. P., S. W. Fowler, J. W. Readman, and L. D. Mee. 1992. Pesticide residues in tropical coastal lagoons: the use of 14C-labelled compounds to study cycling and fates of agrochemicals. Pp. 637–653. in Applications of isotopes and radiation in conservation of the environment. Proceed. of an Int. Symposium, IAEA, Vienna.
【6】农药一旦释放到水生系统中，在几分钟内就会在生物中积累，并在水和颗粒物/沉积物之间进行分配，分配系数(Kp)与化合物 的辛醇-水分配系数(Kow)呈正相关。
CARVALHO F P. Pesticides, environment, and food safety [J]. Food and Energy Security, 2017, 6(2): 48-60.
【7】从全球范围看，在美国南部农田中使用的农药化合物，如六环己烷(HCH)、氯丹和毒杀芬，会挥发并通过大气远距离运输，在较冷的气候地区大气中冷凝，然后沉降到加拿大的五大湖。
Li, R., and J. Jin. 2013. Modeling of temporal patterns and sources of atmospherically transported and deposited pesticides in ecosystems of concern: a case study of toxaphene in the Great Lakes. J. Geophys. Res. Atmos. 118:11863–11874.
图2 农药从热带地区向两极的挥发和大气运输（Carvalho, 2017）。
个人思考
针对不同类型的农药应当重点关注其不同的环境行为。上世纪使用的高毒持久性农药即使被禁用，也会产生一系列遗留环境影响，因此对于该类农药的长时间尺度残留研究对于当代农药污染和环境效应的研究具有重要意义；对于挥发性较强的农药，应强调其在大气中的平流、扩散、沉降等环境行为，关注大尺度的远距离传输；对于水溶性较强的农药，应重点关注农药通过淋溶、径流等水文过程进入到水体环境及其产生的生态环境效应；对于吸附性较强的农药，其在土壤和沉积物中的分配、迁移和累积则是关键环节。
分享人介绍
颜小曼，2021级硕士生
研究方向：农业非点源污染模拟与控制
邮箱：202121180016@mail.bnu.edu.cn
颜小曼 | 供稿
颜小曼 | 编辑
陈磊 | 审核
【 往期回顾 】
流域面源污染控制与水环境修复
陈磊
团队负责人
本公众号由北京师范大学面源污染团队运营，重点分享水利工程、环境科学与工程、生态工程、环境系统工程等领域的学术前沿、科普知识，特别是创建了科学家分享系列《失败集》和文献俱乐部；荣获2020年全国百强学术公众号。
团队负责人陈磊，教授，博士生导师，第五批中组部“万人计划”青年拔尖人才获得者，流域非点源污染过程学科团队负责人（2017-2020）。中国水利学会、中国环境科学学会水环境分会、国际水学会（IWA）、中国地理学会理事。主要从事流域非点源污染模拟与控制、水环境模拟与修复、海绵城市机理及设计、流域综合管理等领域研究，在非点源污染过程机理、核算模型和防控模式等方面取得多项关键突破。发表学术论文130余篇，其中在Water Research、Water Resources Research、Journal of Hydrology等权威期刊发表第一/通讯作者SCI检索论文64篇，出版学术专著3部，授权软著/专利10项，获省部级奖励3项。担任Journal of Hydrology等多个国际期刊副主编/客座主编，组织首届大江大河生态保护与修复研讨会、SWAT2016等重要会议，为30余个本领域顶级刊物提供审稿服务，取得了一定的国际影响力。
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