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第1篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

相對于大氣環(huán)境和水環(huán)境而言，土壤環(huán)境的污染源更為復(fù)雜，作為有機(jī)農(nóng)藥、化肥的直接作用對象，并隨著社會發(fā)展需求，使得土壤污染物的種類極為繁多。目前，全球生產(chǎn)和使用的農(nóng)藥已達(dá)1300多種，其中被廣泛使用的達(dá)250多種。我國每年施用逾80萬～100萬t的化學(xué)農(nóng)藥，其中有機(jī)磷殺蟲劑占40％，高毒農(nóng)藥達(dá)到37.44％，且有的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、在土壤中存留時間長[2-4]。大量的農(nóng)藥流失到土壤中，造成土壤環(huán)境受到嚴(yán)重污染，影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，土壤污染物可以分為傳統(tǒng)污染物及新型污染物。

1.1傳統(tǒng)污染物

傳統(tǒng)污染物包括以下三類：一是傳統(tǒng)化學(xué)污染物。其又可分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類，其中傳統(tǒng)無機(jī)污染物包括汞、鎘、鉛、砷、鉻等，過量的氮和磷等植物營養(yǎng)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(wèi)生設(shè)施(包括醫(yī)院、療養(yǎng)院)排出的廢水和廢物以及農(nóng)業(yè)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(qū)和核電站的運轉(zhuǎn)，以鍶和銫等在土壤環(huán)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(guān)注，這類污染物的特點是在土壤環(huán)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(yǎng)業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展，畜禽養(yǎng)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(dǎo)致土壤環(huán)境的污染。二是大部分溴化阻燃劑在土壤環(huán)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(nèi)，長期接觸會妨礙人體大腦和骨骼的發(fā)育，并且可能致癌。三是“特富龍”不粘鍋中使用的化學(xué)物質(zhì)“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(dǎo)致嚴(yán)重的干草熱以及哮喘疾病，成為引起人們關(guān)注的一種新型土壤污染污物。

2.土壤環(huán)境因子對有機(jī)污染的影響

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

2.1土壤微生物

有機(jī)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(nóng)藥在動渣物體內(nèi)或是微生物體內(nèi)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(jī)污染物的生物降解過程，降解微生物有細(xì)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(jī)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(jī)氯農(nóng)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(jī)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(zhì)的運移，還影響土壤反應(yīng)的速度和土壤呼吸速率，最終影響土壤中有機(jī)污染物的降解轉(zhuǎn)化。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高會促進(jìn)土壤有機(jī)污染物的分解，但隨著溫度的進(jìn)一步升高，土壤有機(jī)污染物對溫度的響應(yīng)程度降低。Miko發(fā)現(xiàn)，在平均溫度5℃時，溫度每升高1℃將會引起全球范圍內(nèi)10％土壤有機(jī)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(jī)污染物喪失3％[11]。

2.3土壤pH 值

土壤的pH值對有機(jī)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(jī)污染物的吸附能力越強(qiáng)。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(luò)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(yīng)得以正常進(jìn)行的介質(zhì)。王彥輝認(rèn)為森林土壤有機(jī)污染物的分解速率在很大程度上受控于環(huán)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(jī)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(fù)利用腐解發(fā)酵的有機(jī)物料，會導(dǎo)致較低的凈殘留碳的礦化[13]。這與淹水、嫌氣條件下有機(jī)物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的傳統(tǒng)概念不同。

2.5土壤機(jī)械組成

土壤質(zhì)地的差異形成不同的土壤結(jié)構(gòu)和通透性狀．因而對環(huán)境污染物的截留、遷移、轉(zhuǎn)化產(chǎn)生不同的效應(yīng)。由于黏土類富含黏粒，土壤物理性吸附、化學(xué)吸附及離子交換作用強(qiáng)，具有較強(qiáng)的保肥、保水性能，同時也把進(jìn)入土壤中的污染物質(zhì)的有機(jī)、無機(jī)分子、離子吸附到土粒表面保存起來，增加了污染物轉(zhuǎn)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(jī)物(有機(jī)化合物、植物殘體)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的分解速率。隨著土壤黏粒含量的增加，土壤有機(jī)碳和土壤微生物量碳也增加，土壤有機(jī)碳與黏粒含量呈正相關(guān)，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(zhì)地的影響。利于有機(jī)物的積累和富里酸的形成。

3.結(jié)語

土壤是生態(tài)環(huán)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(zhì)生物地球化學(xué)循環(huán)的儲存庫，對環(huán)境變化具有高度的敏感性。土壤的環(huán)境因子存在著不穩(wěn)定性，但是通過研究最適合土壤中有機(jī)污染物降解轉(zhuǎn)化的環(huán)境，可改變受污染嚴(yán)重的土壤中有機(jī)污染物的含量，改善環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]權(quán)桂芝．土壤的農(nóng)藥污染及修復(fù)技術(shù)[J]．天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，13(1)：35-38．

第2篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

關(guān)鍵詞現(xiàn)代生物技術(shù)生態(tài)環(huán)境環(huán)境保護(hù)

1我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

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

2現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)

現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ)，包括微生物工程，細(xì)胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱?，F(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。自20世紀(jì)80年代以來生物技術(shù)作為一種高新技術(shù)，已普遍受到世界各國和民間研究機(jī)構(gòu)的高度重視，發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較，生物治理方法具有許多優(yōu)點。

（1）生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)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(jìn)行了資源化利用。

（2）利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì)，最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì)，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(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染，因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。

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

所以，當(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個方面。

3現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

3.1污水的生物凈化

污水中的有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)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(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)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(xì)胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)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(xì)胞是一個天然的固定化酶反應(yīng)器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細(xì)胞固定，即是可催化一系列生化反應(yīng)的固定化細(xì)胞。運用固定化酶和固定化細(xì)胞可以高效處理廢水中的有機(jī)污染物、無機(jī)金屬毒物等，此方面國內(nèi)外成功的例子很多，如德國將能降解對硫磷等9種農(nóng)藥的酶，以共介結(jié)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(dá)95%以上；近幾年我國在應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)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(jìn)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(xì)胞降解含酚廢水也已實際應(yīng)用于廢水處理。

3.2污染土壤的生物修復(fù)

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(fù)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(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達(dá)到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，激發(fā)微生物的活性，由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)，這將有助于土壤的固定，遏制風(fēng)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(nóng)用地膜經(jīng)久不化解，估計是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)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(nóng)作物減產(chǎn)，若再連續(xù)使用而不采取措施，十幾年后不少耕地將顆粒無收，可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴(yán)重影響著生態(tài)和環(huán)境，研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構(gòu)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?qū)肽骋煌寥牢⑸?如：根瘤菌)中，使兩者同時發(fā)揮各自的作用，將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時，還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。

有些微生物能產(chǎn)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(nèi)源性貯藏物質(zhì)，可以用發(fā)酵方法進(jìn)行生產(chǎn)，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(zhì)等優(yōu)點而在醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景。為了降低成本、提高產(chǎn)量，人們正在用重組DNA技術(shù)對相關(guān)的微生物進(jìn)行改造，此方面目前一個研究熱點是采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)聚-β羥基烷酸(PHAs)，研究人員正設(shè)法構(gòu)建出自溶性PHAs生產(chǎn)菌種，即將PHAs重組菌進(jìn)行發(fā)酵，在積累大量的PHAs后，加入信號物質(zhì)，使裂解蛋白產(chǎn)生，細(xì)胞壁破壞，PHAs析出，以簡化胞內(nèi)產(chǎn)物PHAs的提取過程，降低提取成本。

3.4化學(xué)農(nóng)藥污染的消除

第3篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

關(guān)鍵詞 有機(jī)磷農(nóng)藥；微生物降解；研究進(jìn)展

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

有機(jī)磷農(nóng)藥是農(nóng)藥重要品種之一，是高毒性農(nóng)藥，屬于有機(jī)磷酯類化合物，其在防治農(nóng)業(yè)蟲害中，具有廣譜、經(jīng)濟(jì)、方便、高效等優(yōu)點，在20世紀(jì)80年代前一直是國內(nèi)外廣泛生產(chǎn)和應(yīng)用的最主要的農(nóng)藥品種。隨著農(nóng)林業(yè)的快速發(fā)展，有機(jī)農(nóng)藥的大量使用帶來了許多負(fù)面效應(yīng)。它結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，難以被體內(nèi)酶分解，通過富集和食物鏈，會加劇濃度集合擴(kuò)散，污染生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品，造成糧食、果蔬、水果等有機(jī)磷農(nóng)藥殘留嚴(yán)重超標(biāo)，危害非靶生物，嚴(yán)重威脅人類健康[1-2]。為了維護(hù)自然生態(tài)平衡，保證農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，如何安全、有效地降低和消除環(huán)境中的有機(jī)磷農(nóng)藥勢在必行。有機(jī)磷農(nóng)藥的降解方式主要有光化學(xué)降解、化學(xué)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(tài)恢復(fù)性好、代謝繁殖快，凈化處理效果顯著等優(yōu)點，顯示出較好的應(yīng)用前景。

1 降解有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物種類

截至目前，包括細(xì)菌、真菌和藻類多種微生物在內(nèi)的多種降解高效菌已被分離，其中，對細(xì)菌的研究較為深入。不同種類有機(jī)磷農(nóng)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(jié)細(xì)胞菌屬、黃桿菌屬、極瘤細(xì)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(chǎn)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(xì)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(jī)磷農(nóng)藥微生物降解酶的種類及其特性

微生物對有機(jī)磷農(nóng)藥的降解通常依靠水解酶類、氧化還原酶類、裂解酶類和轉(zhuǎn)移酶類的酶促反應(yīng)進(jìn)行。有機(jī)磷農(nóng)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(huán)、-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(huán)開環(huán)）、將硝基還原成氨基、親核進(jìn)攻脫烷氧基、甲氧基、乙氧基等、對硫磷降解途徑、分子內(nèi)重排產(chǎn)生磷酸酯和磷酸烯醇式丙酮酸、碳-碳鍵斷裂有機(jī)磷礦化的必經(jīng)途徑、甲胺磷水解的主要途徑[4-5]。

3 新技術(shù)在有機(jī)磷農(nóng)藥微生物降解中的應(yīng)用

目前，基因工程及分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展帶動了各種生物學(xué)技術(shù)的涌現(xiàn)，傳統(tǒng)有機(jī)磷農(nóng)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(shù)包括固定化微生物技術(shù)（固定化細(xì)胞、固定化酶）、基因工程技術(shù)（構(gòu)建高效降解菌、DNA改組提高酶活性）、多菌株復(fù)合系的構(gòu)建、微生物表面展示技術(shù)等。

4 微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥的未來發(fā)展趨勢展望

目前，雖然在有機(jī)磷農(nóng)藥微生物降解研究方面已經(jīng)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(jī)磷農(nóng)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(jī)磷降解菌，提高其降解能力；二是采取基因誘導(dǎo)變異的方法，開發(fā)降解酶制劑產(chǎn)品，同時通過克隆與表達(dá)降解酶基因，提高其降解能力；三是對有機(jī)磷農(nóng)藥微生物降解機(jī)理、生物降解代謝途徑、中間產(chǎn)物的類型、毒性和積累機(jī)理等進(jìn)行深入研究[6-7]。隨著多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的綜合運用，將推動微生物在有機(jī)磷農(nóng)藥降解方面的潛力得到更充分的體現(xiàn)，成本低、無污染、效率高的微生物有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌的發(fā)展前景將更加廣闊[8-9]。

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第4篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

關(guān)鍵詞:土壤污染;農(nóng)藥殘留;積累毒害;治理

中圖分類號:X53

文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

文章編號:1005-569X(2009)06-0034-02

1 引 言

我國是一個農(nóng)業(yè)大國,土壤生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣直接關(guān)系到國家財富的組成。目前世界范圍內(nèi)農(nóng)藥對土壤污染嚴(yán)重,不僅影響植物的生長發(fā)育,而且可通過食物鏈影響人體健康,成為農(nóng)產(chǎn)品和食品安全的一大問題,影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)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(nóng)業(yè)之路,必須以優(yōu)良的土壤環(huán)境為基本保障。因此,探討土壤中農(nóng)藥污染治理問題具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2 農(nóng)藥的基本分類

農(nóng)藥,是指用于預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、昆蟲生長的化學(xué)合成物或者來源于生物、其他天然物質(zhì)的物質(zhì)及其制劑。迄今為止,世界各國所注冊的1500 多種農(nóng)藥中,常用的有300多種,按農(nóng)藥化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯、有機(jī)氮化合物、有機(jī)硫化合物、醚類、雜環(huán)類和有機(jī)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(diào)節(jié)劑(如助壯素)等;按農(nóng)藥來源可分為礦物源農(nóng)藥(無機(jī)化合物)、生物源農(nóng)藥(天然有機(jī)物、抗生素、微生物)及化學(xué)合成農(nóng)藥,而生物源農(nóng)藥又可細(xì)分為動物源農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥和微生物源農(nóng)藥3類。

3 農(nóng)藥在土壤中的殘留及其毒害

3.1 影響農(nóng)藥在土壤中殘留的因素

(1)農(nóng)藥本身的化學(xué)性質(zhì)。如揮發(fā)性、溶解度、化學(xué)穩(wěn)定性、劑型等。而且揮發(fā)的速度與農(nóng)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(guān),一般是濃度愈大,濕度大,含水量高,風(fēng)速大則揮發(fā)作用愈強(qiáng)。

(2)土壤性質(zhì)。農(nóng)藥在質(zhì)地粘重和有機(jī)質(zhì)含量高的土壤中存留時間較長。

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

3.2化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的殘留積累毒害

農(nóng)藥一旦進(jìn)入土壤生態(tài)系統(tǒng),殘留是不可避免的,盡管殘留的時間有長有短,數(shù)量有大有小,但有殘留并不等于有殘毒,只有當(dāng)土壤中的農(nóng)藥殘留積累到一定程度,與土壤的自凈效應(yīng)產(chǎn)生脫節(jié)、失調(diào),危及農(nóng)業(yè)環(huán)境生物,包括農(nóng)藥的靶生物與非靶環(huán)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(xué)農(nóng)藥的殘留積累毒害主要表現(xiàn)在2方面:

(1)殘留農(nóng)藥的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的危害。殘留農(nóng)藥的轉(zhuǎn)移主要與食物有關(guān),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(nóng)藥易構(gòu)成對水生環(huán)境中自、異養(yǎng)型生物的污染危害。脂溶性或內(nèi)吸傳導(dǎo)型農(nóng)藥,易蓄積在當(dāng)季作物體內(nèi)甚至對后季作物的二次藥害和再污染,引起陸生環(huán)境中自、異養(yǎng)型生物及食物鏈高位次生物的慢性危害。積累于動物體內(nèi)的農(nóng)藥還會轉(zhuǎn)移至蛋和奶中,由此造成各種禽獸產(chǎn)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?？梢?由于殘留農(nóng)藥的轉(zhuǎn)移及生物濃縮的作用,才使得農(nóng)藥污染問題變得更為嚴(yán)重。

(2)殘留農(nóng)藥對靶生物的直接毒害。農(nóng)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(jié)肢動物、環(huán)節(jié)動物、軟體動物的等均產(chǎn)生不同程度的影響。還有試驗證明農(nóng)藥污染對土壤動物的新陳代謝以及卵的數(shù)量和孵化能力均有影響。另外,土壤中殘留農(nóng)藥對植物的生長發(fā)育也有顯著的影響。農(nóng)藥進(jìn)入植物體后,可能引起植物生理學(xué)變化,導(dǎo)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(jīng)增加了玉米的病蟲害。農(nóng)藥還可以抑制或者促進(jìn)農(nóng)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(dá)到既高效又經(jīng)濟(jì)地把農(nóng)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(qiáng)病蟲害的預(yù)報、防治

(1)選用優(yōu)良品種。利用植物的抗蟲性,選育豐產(chǎn)、抗蟲并具備其他性狀的良種是害蟲防治的較為經(jīng)濟(jì)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(fēng)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(huán)境,抑制其生長有效措施。其次,進(jìn)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(huán)境,或?qū)⒑οx埋入深土,或?qū)⑼羶?nèi)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(xí)性的研究,做好預(yù)報、預(yù)測,以便及時防治,做到治早、治小。

4.2化學(xué)防治

化學(xué)防治防治效果穩(wěn)定、見效快。當(dāng)害蟲猖獗時必須用化學(xué)防治才能解決問題,或者為了保證生物防治的有效應(yīng)用必須先用化學(xué)防治方法。不過,由于一方面諸多農(nóng)藥具有嚴(yán)重的污染,另一方面易產(chǎn)生抗藥性,因此需不斷培養(yǎng)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(huán)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(dá)到食品安全標(biāo)準(zhǔn)。

4.3生物防治

生物防治具有不污染環(huán)境、專一性強(qiáng)、對人畜無害、對植物安全等優(yōu)點。生物防治害蟲是指用寄生真菌、細(xì)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(jìn)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(jié) 語

總之,農(nóng)藥這一特殊用途化學(xué)物質(zhì)問世以來,在直接參與土壤生態(tài)環(huán)境生命過程中,它為人類治理病蟲害,促進(jìn)農(nóng)作物的生長,提高農(nóng)作物的抗劣性能,改善和提高農(nóng)作物的品發(fā)揮了積極的作用,而其對環(huán)境的污染作用同樣不可小覷。保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境,大力提倡使用綠色農(nóng)藥,是新世紀(jì)的需要,期待肥沃的土壤生態(tài)環(huán)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(xiàn):

[1] 王敬國. 農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的利用與污染控制[M]. 北京:北京出版社,2001.

第5篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

【關(guān)鍵詞】農(nóng)藥；污染；環(huán)境保護(hù)；對策

我國農(nóng)作物主要病蟲害達(dá)1500多種[1]，農(nóng)田雜草超過580種[2]，農(nóng)藥作為重要的生產(chǎn)資料每年可挽回糧食產(chǎn)量約7%的損失。與此同時，由于我國長期、大量生產(chǎn)和使用高毒農(nóng)藥，對生態(tài)環(huán)境已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重危害，因此，加強(qiáng)農(nóng)藥環(huán)境管理，控制農(nóng)藥污染已成為當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一項十分迫切的任務(wù)[3]。

1.農(nóng)藥對環(huán)境的影響

1.1對土壤的污染

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

1.2對水體的污染

向水體直接施用農(nóng)藥，農(nóng)藥生產(chǎn)廢水排放、農(nóng)藥包裝和施藥器材隨意清洗已經(jīng)成為我國農(nóng)村水污染的主要來源。環(huán)境中的農(nóng)藥隨著降雨、徑流以及灌溉水等途徑不斷擴(kuò)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(jìn)行了污染分析，結(jié)果表明，農(nóng)藥水污染區(qū)域分布與農(nóng)作物種植分布緊密相關(guān)，種類和濃度受到季節(jié)、當(dāng)?shù)厮奶卣?、氣候影響較大[6]。農(nóng)藥對河流、湖泊、河口區(qū)域底泥污染也比較嚴(yán)重，由于底泥的吸附作用大，其農(nóng)藥含量明顯高于表層水中的含量。水體和底泥中的農(nóng)藥及代謝物破壞水生態(tài)系統(tǒng)平衡，對水中生物的繁殖和生長產(chǎn)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(nóng)藥污染主要來源于生產(chǎn)企業(yè)排放的廢氣，農(nóng)藥噴灑過程中散發(fā)的細(xì)霧，施藥后的植物、土壤、廢棄包裝揮發(fā)的殘留農(nóng)藥?？諝庵修r(nóng)藥的濃度與地理位置和氣候條件有關(guān)，農(nóng)藥廠、施藥區(qū)域濃度最高，隨著空氣的流動，農(nóng)藥不斷擴(kuò)散，雖然濃度有所稀釋，但是污染范圍也隨之?dāng)U大。農(nóng)藥在空氣中的擴(kuò)散速度和濃度還與施藥對象對農(nóng)藥的吸附程度、農(nóng)藥劑型和性質(zhì)等有關(guān)，易揮發(fā)性農(nóng)藥污染比較嚴(yán)重；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，脂溶性強(qiáng)的農(nóng)藥在大氣中的污染持續(xù)時間長，危害性大。

2. 造成我國農(nóng)藥污染的主要原因

2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理

農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家在農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上以高效、高選擇、低毒、低殘留農(nóng)藥為主要，而我國仍然以高毒產(chǎn)品為主，而且品種老化、劑型單一、品質(zhì)無保障。目前，我國的主要農(nóng)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(jī)物作為溶劑或助劑，致使大量難降解的有機(jī)污染物進(jìn)環(huán)境。

2.2農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)污染治理效果差

我國農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)點多面廣，企業(yè)規(guī)模普遍偏小，生產(chǎn)設(shè)備落后，環(huán)保投入低，“三廢”治理效果差。農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保責(zé)任意識淡漠，偷排、偷放、超標(biāo)排污、污染治理設(shè)施不健全或擅自停運等現(xiàn)象嚴(yán)重，極易造成周邊環(huán)境污染事故，甚至危害群眾身體健康。

2.3施藥技術(shù)落后

我國大多數(shù)農(nóng)民文化水平不高，缺乏環(huán)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(shù)、甚至濫用高毒、劇毒農(nóng)藥現(xiàn)象相當(dāng)普遍。而且，施藥設(shè)備落后，“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象嚴(yán)重。與發(fā)達(dá)國家相比，我國單位面積施藥量平均高出2-3倍，某些地區(qū)年用藥次數(shù)多達(dá)30余次，用藥量高達(dá)300kg/hm2 [7]。

2.4管理體系不健全

我國沒有出臺國家級的農(nóng)藥管理法律，農(nóng)藥管理主要依據(jù)《農(nóng)藥登記規(guī)定》、《農(nóng)藥管理條例》等行政法規(guī)，缺乏權(quán)威性。農(nóng)藥管理力量薄弱，執(zhí)法體系不健全，農(nóng)業(yè)、環(huán)保、工商等職能部門責(zé)權(quán)不清，缺乏溝通與配合，難以形成統(tǒng)一的監(jiān)管和執(zhí)法合力。

3.治理對策

3.1建立有效農(nóng)藥環(huán)境污染監(jiān)管體系

完善農(nóng)藥環(huán)境污染防治法律體系，出臺符合我國國情的“農(nóng)藥管理法”，從法律層面上給農(nóng)藥管理以有力支撐。改革農(nóng)藥污染監(jiān)管機(jī)制，在明確各職能部門責(zé)任和權(quán)力的基礎(chǔ)上，建立農(nóng)藥污染監(jiān)管機(jī)制，細(xì)化法律責(zé)任，建立農(nóng)藥污染生態(tài)損害賠償和責(zé)任追究制度，制定高毒農(nóng)藥限管制度，明確非法生產(chǎn)、銷售、使用高毒、禁用農(nóng)藥處罰標(biāo)準(zhǔn)和承擔(dān)的法律責(zé)任。

3.2加強(qiáng)農(nóng)藥生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)管

農(nóng)藥廠嚴(yán)格執(zhí)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(dá)標(biāo)排放，符合總量控制要求。加強(qiáng)農(nóng)藥廠及周圍環(huán)境監(jiān)測，加大污染防治監(jiān)管力度，對不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施要堅決予以治理或取締。推行清潔生產(chǎn)，淘汰落后產(chǎn)能，關(guān)停高毒、高污染生產(chǎn)線。推行農(nóng)藥廠信息公開制度，接受公眾監(jiān)督。

3.3加強(qiáng)農(nóng)藥銷售和使用管理

規(guī)范農(nóng)藥市場準(zhǔn)入審查，推行高毒農(nóng)藥定點經(jīng)營管理，鼓勵銷售、使用高效、低毒、低污染、低殘留農(nóng)藥。建立農(nóng)藥質(zhì)量監(jiān)管體系，對銷售或使用高毒、假冒偽劣農(nóng)藥的違法行為，依法從嚴(yán)查處。制定農(nóng)藥使用管理標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留監(jiān)督性監(jiān)測，減少用藥量和施藥次數(shù)。改進(jìn)施藥技術(shù)，建立有效的農(nóng)藥廢物回收制度，降低進(jìn)入環(huán)境的農(nóng)藥數(shù)量。

3.4研究開發(fā)新型農(nóng)藥

盡快調(diào)整農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，加快研究開發(fā)新型生物農(nóng)藥產(chǎn)品，鼓勵大型企業(yè)研發(fā)新農(nóng)藥、研究新劑型，推廣使用生物農(nóng)藥，保障我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

第6篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

關(guān)鍵詞：重金屬；蔬菜； 農(nóng)藥 ；污染

中圖分類號： R155.5+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 前期試驗

1.1前期在伊春市南岔區(qū)種植大田農(nóng)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(qū)新發(fā)鄉(xiāng)進(jìn)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(nóng)業(yè)大學(xué)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(yīng)補(bǔ)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(yīng)補(bǔ)噴，不得漏噴。（4）瓜果類，瓜類豆類作物等分期采收，座果結(jié)莢期開始，每10天噴霧一次，自采收結(jié)束，噴后2小時遇雨應(yīng)補(bǔ)噴，不得漏噴。

所檢2個地區(qū)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(jī)砷測定：準(zhǔn)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(jīng)過濾、還原、定容、待測定。

2.2總汞測定：準(zhǔn)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(zhuǎn)移定容、待測定。

2.3鉛測定：準(zhǔn)確稱取試樣5g，炭化、灰化，采用干法灰化法處理，轉(zhuǎn)移定容、待測定。

2.4鎘測定：準(zhǔn)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(zhuǎn)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(jié)果的準(zhǔn)確性起著十分關(guān)鍵的作用，目前用于蔬菜樣品前處理的方法主要有常規(guī)消解、壓力消解、微波消解、干法灰化、過硫酸銨灰化等。根據(jù)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(huán)境影響??；我們在測定鉛元素含量時根據(jù)樣品中鉛限量標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果的分析

所檢2個地區(qū)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(biāo)準(zhǔn)；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(nóng)藥、廢水灌溉農(nóng)田造成的。隨著環(huán)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(qū)域的環(huán)境污染成為日益緊迫的事情。

3 農(nóng)藥殘留。農(nóng)藥殘留監(jiān)測體系的建立，對農(nóng)藥殘留的監(jiān)測手段和檢測水平提出了更高要求，并促進(jìn)了農(nóng)藥殘留快速檢測方法的研究和應(yīng)用進(jìn)展，使農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)朝著更加快速方便、靈敏可靠的方向發(fā)展。蔬菜中殘留農(nóng)藥在人體內(nèi)長期蓄積滯留會引發(fā)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(fā)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(nóng)藥在人體內(nèi)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(nóng)藥殘留的危害，通常應(yīng)注意以下各點：（1）盡量到有衛(wèi)生監(jiān)督的正規(guī)市場買果蔬，產(chǎn)品包裝上有“質(zhì)量安全”、“無公害產(chǎn)品”、“綠色食品”、“有機(jī)食品”4種標(biāo)志之一的，相對而言，更加安全可靠。（2）按季節(jié)購買果蔬，反季節(jié)的常大量施化肥、農(nóng)藥催熟及違反安全間隔期的規(guī)定上市。（3）農(nóng)藥殘留量跟果蔬品種有關(guān)，一般葉莖類、瓜果、豆類農(nóng)藥殘留較多，根莖類較少。（4）盡可能了解果蔬產(chǎn)地，避免購買污染嚴(yán)重地區(qū)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(nóng)藥進(jìn)入水后返回果蔬內(nèi)部。（6）切口易受殘留農(nóng)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(jié)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(zhuǎn)，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(fā)生，僅僅依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復(fù)，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(shù)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(chǎn)中使用的農(nóng)藥主要有以下三種：一是有機(jī)磷農(nóng)藥。它是一種神經(jīng)毒物，主要抑制體內(nèi)的膽堿酯酶，使在神經(jīng)連接點到實現(xiàn)神經(jīng)傳遞作用而產(chǎn)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(nèi)大量積聚而引起乙酰膽堿中毒，會引起神經(jīng)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(nóng)藥。擬除蟲菊酯類農(nóng)藥毒性中等，但有蓄積性，中毒表現(xiàn)癥狀為神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和皮膚刺激癥狀。三是六六六、滴滴涕等有機(jī)氯農(nóng)藥。有機(jī)氯農(nóng)藥隨食物等途徑進(jìn)入人體后，主要蓄積于脂肪組織中，其次為肝、腎、脾、腦中，還發(fā)現(xiàn)于人乳中。母體中的有機(jī)氯農(nóng)藥不僅可以從乳汁中排出，而且可以通過胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)，引起下一生病變。李佳圓等研究表明，有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物可能增加婦女，尤其是絕經(jīng)前婦女患乳腺癌的風(fēng)險。另外，有機(jī)氯農(nóng)藥超過一定限度后會導(dǎo)致一些慢性疾病，如肌肉麻木、咳嗽等，甚至?xí)赴l(fā)血管疾病、糖尿病和癌癥等。

參考文獻(xiàn)

第7篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；農(nóng)業(yè)；應(yīng)用；前景

中圖分類號：DF413文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

前言

隨著世界人口的增長，農(nóng)業(yè)將經(jīng)歷具有重大意義的革新。毫無疑問，生物技術(shù)作為科學(xué)和技術(shù)在這場變革中將起到關(guān)鍵性的作用。原則上講，生物技術(shù)本身有能力幫助人們提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和保護(hù)環(huán)境，但在實踐中，生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)的人其作用相對來說是微乎其微的。

一、發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的意義

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是高新技術(shù)研究的重要領(lǐng)域之一，它是整個生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是生物技術(shù)中應(yīng)用最廣、最直接，最具現(xiàn)實意義的領(lǐng)域。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是知識密集型產(chǎn)業(yè)，它具有投資少、產(chǎn)量高、回報率高等特點；它可以利用自然界的再生能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。它的發(fā)展對于解決經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中所面臨的人口、資源、環(huán)境等問題具有重大作用。大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，對于改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，加快高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)資源利用率，減少環(huán)境污染，保護(hù)良性生態(tài)平衡都具有重要意義。

二、現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

1良種選育與品質(zhì)改良

在品質(zhì)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(jīng)多次回交轉(zhuǎn)育很難在短時期內(nèi)選出優(yōu)質(zhì)又高產(chǎn)的新品種。隨著生物技術(shù)的不斷完善,尤其是分子生物學(xué)和基因組研究的迅速發(fā)展,為品質(zhì)改良開辟了一條嶄新的途徑。Calgene公司的科學(xué)家分離到一種控制植物纖維素形成的酶的基因,將其轉(zhuǎn)入特定的樹種,可培育出纖維素含量高的對造紙業(yè)更有利的植物。

2提高植物的抗性

（1）抗蟲

全世界糧食產(chǎn)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(xué)殺蟲劑來控制害蟲,全世界每年用于化學(xué)殺蟲劑的總金額在200億美元以上。但化學(xué)殺蟲劑的長期使用造成農(nóng)藥的殘留、害蟲的耐受性、環(huán)境污染等嚴(yán)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(qiáng)等優(yōu)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(jīng)毒素基因、幾丁質(zhì)酶基因等,它們已被導(dǎo)入煙草、棉花、油菜、水稻、玉米、馬鈴薯等多種農(nóng)作物,在抗蟲方面起到了良好的效果,并得到了廣泛的應(yīng)用,有的已進(jìn)入了商品化生產(chǎn)。

（2）抗除草劑

目前全世界約有除草劑2000 多個品種,在農(nóng)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(qū)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(xiàn),導(dǎo)致藥劑使用量增大,對環(huán)境的危害也日益嚴(yán)重。培育抗除草劑的轉(zhuǎn)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(yè)化進(jìn)程的加速,空氣、土壤、水體面臨著越來越嚴(yán)重的重金污染,嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),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(jì)80年代,提出植物修復(fù)、超富集植物。通過基因工程技術(shù)改良植物對重金屬的抗性,增加或減少重金屬在植物體內(nèi)的累積量,被認(rèn)為是進(jìn)行污染土壤的生態(tài)恢復(fù)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(yīng)用

微生物農(nóng)藥具有對人畜安全、不破壞生態(tài)平衡、害蟲不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點,但也存在著藥效速度慢、專一性強(qiáng)、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(chuàng)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(shù)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(guān)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(yōu)點是不污染環(huán)境,是化學(xué)農(nóng)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(shù)與環(huán)境保護(hù)

目前我國農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染以及廢棄塑料和農(nóng)用地膜的污染,嚴(yán)重的影響了我國的生態(tài)環(huán)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(nóng)村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴(yán)重,耕地面積銳減,近10a來每年流失的土壤總量達(dá)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(yán)重威脅,疾病發(fā)病率急劇上升。因此,提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)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(zhì)的成分十分復(fù)雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)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(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì),使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)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(xì)胞技術(shù)就是酶工程技術(shù),如德國將能降解對硫磷等9種農(nóng)藥的酶,以共介結(jié)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(dá)95%以上;近幾年我國在應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)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(jìn)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(xì)胞降解含酚廢水也已實際應(yīng)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(fù)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(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達(dá)到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用,防止水土流失。

(3)化學(xué)農(nóng)藥污染的消除

一般情況下,使用的化學(xué)殺蟲劑約80%會殘留在土壤中,特別是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的,經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。所謂生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防治病蟲害和除雜草等功能的一大類物質(zhì)的總稱,它們多是生物體的代謝產(chǎn)物,主要包括微生物殺蟲劑、農(nóng)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(xì)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?，F(xiàn)在人們正在利用重組DNA技術(shù)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(jīng)毒素的基因克隆到桿狀病毒中,以增強(qiáng)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(dá)出相關(guān)激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發(fā)育,從而達(dá)到殺死害蟲的目的。

四 結(jié)束語

當(dāng)今,生物技術(shù)被世界各國視為高新技術(shù),它對于提高國力,幫助解決人類所面臨的食品短缺、健康、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)問題至關(guān)重要,所以許多國家將生物技術(shù)確定為增強(qiáng)國力和經(jīng)濟(jì)實力的關(guān)鍵性技術(shù)之一。近20 年現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展取得了世人矚目的成就,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域展示了廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：農(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

關(guān)鍵詞：鄰苯二甲酸酯；土壤；生物修復(fù)

中圖分類號 S154.2 文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)用的塑料增塑劑和軟化劑，在終產(chǎn)品中含量可達(dá)40%～60%。PAEs是一類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，近年來獲得了極大地關(guān)注，研究表明PAEs及其代謝產(chǎn)物具有致畸性、致突變、致癌性，并顯示出較強(qiáng)的雌激素效應(yīng)，可通過呼吸、飲食和皮膚接觸進(jìn)入人和動物體內(nèi)，干擾內(nèi)分泌從而影響生殖，威脅人類的健康[1]，因而成為優(yōu)先控制的有毒污染物。

土壤中的PAEs通常來自農(nóng)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(tài)，主要依靠氫鍵和范德華力結(jié)合而不是共價鍵，因而不能在塑料中穩(wěn)定存在，隨著時間的推移，PAEs不斷從地膜中釋放出，經(jīng)過不斷遷移，最終在土壤中形成累積。近年來，國內(nèi)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(nóng)業(yè)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(fù)方法可以采用物理化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)兩大類。物理化學(xué)修復(fù)包括客土法、化學(xué)固定、電動修復(fù)、土壤淋洗等，這些技術(shù)不僅費用非常昂貴、難以大規(guī)模治理，而且會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞和肥力下降等。生物修復(fù)技術(shù)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(fù)鄰苯二甲酸酯污染土壤的技術(shù)主要分為幾個方面：

1 細(xì)菌降解

國內(nèi)外在好氧和厭氧的條件下對PAEs的生物降解進(jìn)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(jìn)一步降解為酞酸和相應(yīng)的醇。酞酸在好氧或厭氧條件下分別進(jìn)入不同的代謝循環(huán)，最終氧化成CO2和H2O。從現(xiàn)有技術(shù)看，能夠降解PAEs的細(xì)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(nèi)分別將DEP、DPrP、DBP、DHP、DEHP、DCP、BBP和DPP（質(zhì)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(fā)現(xiàn)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(jié)果表明，菌株S-3在5d內(nèi)對濃度為100mg/L DBP的降解率可達(dá)82.7%。王志剛等[7]采用無機(jī)鹽培養(yǎng)基從長期覆蓋農(nóng)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(fù)土壤PAEs污染方面有一定應(yīng)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(fù)效果，結(jié)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(yīng)能力強(qiáng)，是理想的土壤環(huán)境污染修復(fù)微生物。

2 真菌降解

除細(xì)菌外，還有真菌和藻類去除PAEs的研究。Pradeep等[9]從被塑料嚴(yán)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(tuán)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(fā)現(xiàn)一株能同時降解鄰苯二甲酸酷和農(nóng)藥的真菌，名稱為地霉屬DY4（Geotrichum sp.DY4），用于土壤生物修復(fù)，該真菌在純培養(yǎng)條件下7d內(nèi)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(fù)

植物修復(fù)是利用植物及其根際微生物的共存體系來吸收、轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對環(huán)境無害。通過植物的吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等作用，可以凈化土壤或水體中的污染物，實現(xiàn)部分或完全修復(fù)污染環(huán)境的原位治理技術(shù)。Ma等[12]通過豆莢-麥草農(nóng)間混作修復(fù)PAEs污染土壤，實驗結(jié)果表明其能夠除去土壤中80%以上PAEs，指出植物修復(fù)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(fù)治理Cd、DEHP復(fù)合污染土壤的方法，種植富集系數(shù)小于1的蔬菜吸收富集復(fù)合污染土壤中的Cd、DEHP，并向上轉(zhuǎn)運到地上部，當(dāng)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(dá)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(fā)達(dá)，通過玉米根系與根際微生物聯(lián)合，能夠?qū)崿F(xiàn)土壤中鄰苯二甲酸酯去除率達(dá)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(yōu)選的玉米品種為萬青品種。

4 聯(lián)合修復(fù)

聯(lián)合修復(fù)是將細(xì)菌、真菌、植物或其它修復(fù)方式組合起來治理土壤污染的方式，聯(lián)合修復(fù)在針對PAEs的土壤修復(fù)研究較少。郭楊等[15]通過3種PAEs復(fù)合物梯度馴化，從PAEs污染的農(nóng)田土壤中篩選出降解真菌FZ為尖孢鐮刀菌，F(xiàn)3為棒束梗霉屬，采用3種PAEs復(fù)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(lián)合修復(fù)模式進(jìn)行了探索，通過實驗提出了真菌-植物聯(lián)合修復(fù)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(xié)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(fù)植物，以DEHP為目標(biāo)污染物，探索增施CO2對植物修復(fù)土壤DEHP污染的影響。結(jié)果表明：DEHP對2種植物生長和根際微環(huán)境都產(chǎn)生了抑制性影響。增施CO2對促進(jìn)植物生長、增強(qiáng)植物抗DEHP脅迫能力、改善根際微環(huán)境有積極作用，增施CO2還促進(jìn)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(dǎo)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(fù)效率提高。

5 結(jié)語

PAEs是環(huán)境中重要的有機(jī)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(jīng)認(rèn)識到PAEs 的危害，但由于其在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中的不可替代性，暫時還不能停止生產(chǎn)、合成和使用，在實際生產(chǎn)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(fù)雜的過程，生物修復(fù)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(nóng)藥在土壤中的降解途徑范文

關(guān)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(chǎn)生一定危害，因為重金屬能使人體中的蛋白質(zhì)變性。進(jìn)入人體的重金屬，尤其是有害的重金屬，在人體內(nèi)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(jù)其化學(xué)性質(zhì)，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(jìn)入人體。食品中的有毒重金屬元素，一部分來自于農(nóng)作物對重金屬元素的富集，一部分來自于水產(chǎn)動物重金屬的污染，還有一部分來自于食品生產(chǎn)加工、貯藏運輸過程中出現(xiàn)的污染。進(jìn)入人體的重金屬要經(jīng)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(yán)重的地方往往集中于礦山和工業(yè)密集地區(qū)和城鎮(zhèn)，特別是礦山和城市周圍問題更加突出。在這些地區(qū)，采礦、冶煉、制造業(yè)和交通等生產(chǎn)和生活過程中會產(chǎn)生含有重金屬的廢渣、廢水、廢氣，如果不對其進(jìn)行非常嚴(yán)格的污染控制和無害化處理，所含的污染物則會擴(kuò)散到周圍的環(huán)境中，給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)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(qū)為26-47mg/kg。據(jù)統(tǒng)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(jìn)入環(huán)境，造成污染和危害。目前人為的鉛污染十分嚴(yán)重，如開采鉛礦、冶煉、蓄電池、含鉛物質(zhì)（汽油）的燃燒等。我國每年從工業(yè)廢氣中排出鉛2918噸，廢水排出鉛2382噸。一輛汽車每年可向環(huán)境排出2.5kg的鉛，含鉛汽油已造成嚴(yán)重的污染。鉛在生活中應(yīng)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(qiáng)的重金屬之一，由于人類的各種活動，特別是隨著近代工業(yè)的發(fā)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(jié)合成化合物廣泛存在礦物層中，動、植物機(jī)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(chǎn)生的三廢；含砷農(nóng)藥的使用；畜牧業(yè)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(dá)170mg/kg，大蝦40mg/kg。

2、汞和鎘

汞極易于由環(huán)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(yīng)用、含汞農(nóng)藥的施用等。據(jù)統(tǒng)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(jī)態(tài)與有機(jī)態(tài)存在，在一定條件下互相轉(zhuǎn)化。在土壤微生物作用下，汞可發(fā)生甲基化反應(yīng)，形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、積累，而轉(zhuǎn)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(huán)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(shù)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(shù)千米遠(yuǎn)。鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田也是鎘污染的重要來源。土壤中鎘的存在形態(tài)大致可分為水溶性和非水溶性鎘兩大類。離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)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(huán)境條件的改變二者可互相轉(zhuǎn)化。被工業(yè)“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(qū)鎘的濃度為0.05mg/kg，污染區(qū)為0.75mg/kg,有的高達(dá)12mg/kg。污染灌溉的水稻中，鎘的水平在0.2-2.0mg/kg，個別地區(qū)高達(dá)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(zhì)，對人體和農(nóng)作物均有毒害作用。鉻的化合物在工業(yè)上應(yīng)用較多，如電鍍、化工、印染等行業(yè)都含有三價鉻或六價鉻的廢水排出，使局部地區(qū)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(nóng)田、水源和大氣，導(dǎo)致有害重金屬在農(nóng)產(chǎn)品中聚積；二是隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)品使用量的增加，一些農(nóng)藥和化肥中的有害重金屬殘留在農(nóng)產(chǎn)品中；三是食品生產(chǎn)、加工所使用的金屬機(jī)械、管道、容器，或食品添加劑品質(zhì)不純，含有有毒重金屬雜質(zhì)，引起食品污染。

1、三廢排放引起的污染。

未經(jīng)處理的工業(yè)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(xiàn)在和未來都必須面對的最困難的環(huán)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(fā)展成生態(tài)災(zāi)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(jīng)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(nóng)作物被人類食用，重金屬就會進(jìn)入人體使人產(chǎn)生重金屬中毒。

2、所施的農(nóng)藥和化肥引起的污染。

農(nóng)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(fù)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(guī)模的養(yǎng)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(nèi)的寄生蟲，促進(jìn)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(nóng)作物中。據(jù)國家質(zhì)檢部門抽查，蔬菜類農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標(biāo)問題相當(dāng)嚴(yán)重，噴灑農(nóng)藥的方式不合理及使用禁用農(nóng)藥等，使土壤中農(nóng)藥殘留量及衍生物含量增加，造成嚴(yán)重污染。土壤中農(nóng)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(huán)節(jié)引入的污染。

加工食品所使用的設(shè)備、管道都是金屬物質(zhì)，食品與其長期磨擦接觸，總會造成微量金屬元素?fù)饺胧称分校鹞廴?。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(jīng)系統(tǒng)、骨髓造血機(jī)能、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)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(dāng)血鉛濃度超過40µg/dl時，會造成腎功能損害；當(dāng)血鉛濃度超過300µg/dl時，人就會出現(xiàn)注意力不集中、易怒、頭痛、肌肉發(fā)抖、失憶以及產(chǎn)生幻覺，嚴(yán)重的將導(dǎo)致死亡。鉛在人體的生物半衰期為4年，骨骼中可達(dá)10年。

2、砷

砷在環(huán)境中由于受到化學(xué)作用和微生物作用，大都以無機(jī)砷和烷基砷的形態(tài)存在。不同形態(tài)的砷，其毒性相差很大。無機(jī)砷的毒性大于有機(jī)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(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以無機(jī)砷制定。人體一旦食用含砷食品，砷與細(xì)胞中含巰基的酶結(jié)合，抑制細(xì)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(zhì)，會誘發(fā)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(xiàn)在以甲基汞（有機(jī)汞，毒性很強(qiáng)）的形式通過食物鏈進(jìn)入人體，并在人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中富集，造成運動失調(diào)、語言及聽力障礙、視野縮小，嚴(yán)重者可發(fā)生癱瘓、肢體變形、吞咽困難，甚至死亡。汞蓄積于體內(nèi)最多的部位為骨髓、腎、肝、腦、肺、心等。汞對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、腎、肝臟等可產(chǎn)生不可逆的損害。汞蓄積性很強(qiáng)，在體內(nèi)的生物半衰期為70天，在腦內(nèi)可達(dá)180－250天。

4、鎘

鎘進(jìn)入體內(nèi)可損害血管，導(dǎo)致組織缺血，引起多系統(tǒng)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(xì)胞的氧化磷?；拇x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(dá)2－8年。

5、鉻

進(jìn)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(qiáng)氧化作用，對人主要是慢性毒害，即以局部損害開始逐漸發(fā)展到不可救藥。鉻在體內(nèi)主要積聚在肝、腎和內(nèi)分泌腺中，它能降低生化過程的需氧量，從而發(fā)生內(nèi)窒息。