3.2.5农药在土壤中的迁移转化在线视频

大家好

现在我们一块来学习农药在土壤中的

迁移转化

农药在土壤中的迁移转化过程主要有

4个方面

即挥发

吸附

溶解和降解

我们先来看挥发

农药的挥发作用产生于农药的生产

储运

使用等各个阶段各种农药

通过挥发作用损失的数量

约占农药使用量的百分之几

到百分之五十以上不等

这是一个相对比较宽的范围了

挥发作为农药进入大气的主要途径

其主要受两个方面的影响

一是农药的溶解度

二是土壤环境条件

包括温度湿度等

下面我们来看一个

场地中不同土壤深度中

典型农药浓度的这样的一张图

我们可以看总体来说

不管是对于硫丹狄试剂

七氯等不同的农药类型

在土壤中均是表层土壤

浓度相对含量比较高

而对于到几十厘米

或者一米多的这样的一个范围内

它的浓度会下降

但是到1米5

两米甚至到三到四米的

这样的一个深度范围

它的浓度又会升高

这主要是由于我们很多的

像有机氯农药都已经停止生产和使用

那么它在不同土壤深度中的一个

浓度的一个典型的分布

主要是由其残留迁移向下的渗漏

一个总体的一个综合作用的结果

下面我们来看农药在土壤中的转化

主要包括农药的水解

光解这种非生物降解

以及生物降解两大类

我们先来看非生物降解

我们先看一个例子

就是涕灭威这样的一个农药

在土壤中的降解途径

我们看我们可以以比较粗的实箭头

表示主要的降解途径

那么涕灭威在土壤环境中的

降解的主要途径是氧化

然后以比较细的箭头

来表示一般的降解途径

也就是水解

另外它还有推测可能的裂解途径

因此我们说

以涕灭威为代表的农药

在土壤中的降解途径

是相对比较多样也是很复杂的

那么它中间产物以及最终的产物

也需要我们特别加以关注

我们先来看非生物降解中的水碱

农药等有机污染物的水解速率

主要取决于

污染物本身的化学结构

和土壤水的pH值

温度

离子强度以及其它化合物

如金属腐殖质等的

这样的一个存在和含量

通常而言

温度增加可以使农药的水解加快

pH值与溶液中

其它离子的存在可增加

也可能减小水解反应的速率

下面我们来看农药在土壤中的光解

土壤表面农药的光解

与农药去除有害生物的效果

农药对土壤生态系统的影响

及污染防治有直接的关系

农药在土壤表面的光解速度

要比在溶液中慢得多

主要原因包括光线在土壤中的迅速衰减

土壤颗粒吸附农药分子后

发生内部滤光现象

土壤中可能存在的光淬灭物质可淬灭

光活化的农药分子

从而减慢农药的光解速度

我们简单来看一下农药光解的类型

土壤表面农药的光解反应过程比较复杂

其主要类型有光氧化

光还原

光水解

分子重排和光异构化等

通常土壤表面光解过程

会涉及多种光反应的类型

下面我们来看具体的光解类型

首先是光氧化

光氧化是农药光解

最重要最常见的途径之一

在氧气充足的环境中

一旦有光照

许多农药比较容易发生光氧化反应

形成一些氧化中间产物

另外还包括光还原

钙氯原子的农药

在光化学反应中能被还原脱氯

如二氯苯醚聚酯在光照下

会形成一氯苯醚聚酯

一些农药可以进行光化学羟基反应

同时得到许多分解产物

土壤表面许多带酯键或醚键的农药

有紫外光和水

或水汽存在时

可以发生光水解反应

水解部位往往发生在

最具有酸性的酯基或者醚基上

另外分子重排

许多农药分子光分解后

本身会产生自由基

在一定条件下会发生分子重排

另外我们来看光异构化

光异构化会形成

对光更加稳定的异构体

一些有机磷农药

在光照下会发生异构化现象

我们说农药在土壤环境中

还可能发生光亲核取代反应

和光结合反应的

下面我们来看土壤中农药的生物降解

主要分酶促降解和非酶促降解

在土壤中农药的酶促降解中也分成了

不以农药为能源的代谢

分解代谢和解毒代谢

其中不以农药为能源的代谢

就可以通过广谱酶

如水解酶氧化酶来进行作用

另外还包括共代谢

第二种是分解代谢

是以农药为能源的代谢

多发生在农药浓度较高

且化学结构比较适合于降解的情况下

另外是解毒代谢

微生物抵御外界不良环境行为的

一种抵抗机制

就是解毒代谢

非酶促降解主要包括以两种方式

促进光化学反应的进行

一种是微生物代谢

作为光敏物质吸收光能

并传递给农药分子

另外一种是微生物代谢作为电子受体

或底物开展降解

另外通过改变pH值发生作用

还可以通过产生辅助因子

促进其他反应进行

如可以作为微生物

抵御外界不良环境的一种抗性机制

最后我们大家来看土壤中农药的结合残留

结合残留指的是用非极性和极性溶剂

提取后仍然会存在于土壤腐殖质中

不可提取的化学上也不可鉴定的

农药残留处分

农药的结合残留是源于农药施用

不能为农药残留分析

通常所使用的萃取方法

所萃取出的存在于

环境样品中的化学物质

我们在实际操作中

通常会用甲醇连续萃取24小时后

仍残存于样品中的农药残留

作为农药的结合残留

我们来看一个实际的表格

那么在此表格中大家看我们所列出了

很多种典型的农药种类

那么它的在土壤中的残留量

从百分之三十二

百分之二十六到超过百分之八十

不止

那么应该说不同的农药种类

它在土壤中的残留量的比例是不同的

另外一个还有我们特别需要注意的

我们现在列出来的几种残留量很高的

超过百分之五十的

尤其达到百分之八十的

这样的一些结合态的农药来说

那么大家要关注它的土壤类型

也就是说农药结合残留

超过百分之五十以上的

它的土壤类型都是黏壤土

因此我们说农药结合残留量的大小

除了与农药本身的特性有关外

和土壤的质地也有很重要的关系

最后我们来看农药结合残留的特征

农药的结合残留

刚才我们已经说了与农药品种有关

其结合点位

主要为土壤腐殖质

因此和土壤的质地也有很重要的关系

像不同质地腐植质含量的差异

土壤结合农药残留

主要是农药及其降解产物

与土壤腐殖质的结合

土壤微生物

可将土壤中结合残留态的农药释放出来

并将其降解

结合残留可以降低农药的有效性

和毒性

农药在土壤中呈结合状态

对其生物的毒性会降低

植物对土壤中

残留结合态的农药的利用率

也比较低

这是我们在考察土壤中农药的迁移转化

毒性以及它的降解污染控制时候

都需要考虑的特征

今天的内容就到这里

谢谢大家