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农药在土壤中的行为及其健康危害效应

农药对农田土壤的危害和影响

农药在土壤中的行为及其健康危害效应

1、农药对农田理化性质的影响。被农药长期污染的农田土壤会出现明显酸化;土壤养分(氮,磷,钾等)随污染程度加重而减少;土壤空隙度变小,从而造成土壤结构板结。

2、农药对土壤生物的影响。土壤动物的丰度是沃土的重要标致。农药作为害虫的杀手,对其它益虫,有益的动物也不心慈手软。农药在土壤中的残留将对土壤中的微生物,原生动物以及其它的节肢动物,如步甲,虎甲,蚂蚁,蜘蛛,环节动物,如蚯蚓,软体动物,如蛞蝓,线形动物,如线虫等产生不同程度的危害。乐果施用10天之后,显著降低土壤微生物的呼吸作用。有机磷农药污染的土壤中,动物种群的种类和数量明显减少。

3、农药对作物的影响。残存于土壤中的农药对作物生长十分不利。过量滥用除草剂,或者用含除草剂量很高的废水灌溉农田,会对作物生长产生重创。当土壤中农药残留较大时,作物果食的农药水平也较高,谁吃了,谁倒霉。

土壤重金属污染

2)土壤酸碱度与重金属迁移转化:土壤的pH对重金属的溶解度有密切关系。在碱性条件下,进入土壤的重金属多呈难溶态的氢氧化物,也可能以碳酸盐和磷酸盐的形态存在。它们的溶解度都比较小,因此土壤溶液中重金属的离子浓度也较低。例如,铜、镉、锌、铅等重金属氢氧化物的溶解度直接受土壤pH值控制。

根据溶度积便能从理论上推求重金属离子浓度与pH的关系。随着pH值增大,重金属离子的浓度则下降。但对于两性化合物氢氧化铜和氢氧化锌来说,pH值高到一定程度时,它们又会溶解。

3)土壤胶体的吸附作用与重金属迁移转化:土壤中含有丰富的无机和有机胶体。对进入土壤中的重金属元素具有明显的固定作用。一般地讲,在土壤重金属元素呈两种存在形式:

(1)重金属元素在土壤溶液中呈胶体状态。这主要发生在湿润气候地区和富含有机质的酸性条件下,如铁、锰、铬、钛、钒、砷等元素可呈胶体形式存在,铜、铅、锌等也部分呈胶体形态迁移;

(2)土壤中存在的有机和无机胶体对金属离子的吸附固定,它是许多金属离子和分子从不饱和溶液中转入固相的主要途径,是重金属在土壤积累而被污染的重要原因。

土壤胶体能吸附重金属的数量,主要取决于土壤胶体的代换能力和重金属离子在土壤溶液中的浓度与酸碱度。

在胶体对金属离子吸附时,金属离子可以由同晶替代作用吸附在晶格中,作为吸着离子,这种金属离子保持在胶体晶格中,则很难释放。

总之,重金属元素被胶体的吸附固定,可分为两种方式,如金属元素吸附在胶体表面的交换点上,则较易释放;如保持在胶体矿物的晶格中,则很难释放,不利于金属元素的迁移。

4)土壤中重金属的络合-螯合作用:重金属元素在土壤中除了吸附作用以外,还存在着络合、螯合作用。一般认为,当金属离子浓度高时,以吸附交换作用为主,而土壤溶液中重金属离子浓度低时,则以络合-螯合作用为主。

在无机配位体中,人们比较多地重视金属与羟基和氯离子的络合作用。认为这两者是影响一些重金属难溶盐类溶解度的重要因素。

羟基离子对重金属的络合作用实际上是重金属离子的水解反应。重金属在较低的pH值条件下可以水解。汞、镉、铅、锌等离子的水解作用表明,羟基与重金属的络合作用可大大提高重金属氢氧化物的溶解度。

氯络合重金属离子的形式只会出现在含盐土壤中氯离子浓度较高时。一般土壤中氯离子浓度很低时,则不会形成重金属离子的氯络合物。

土壤中腐殖质具有很强的螯合能力,具有与金属离子牢固螯合的配位体,如氨基、亚氨基、酮基、羟基及硫醚等基团。土壤中螯合物的稳定性受金属离子性质的影响。在金属离子与螯合基以离子键结合时,中心离子的离势越大,越有利于配位化合物的形成。

5)土壤微生物对重金属的固定和活化

土壤中微生物的种类和数量都是相当大的,它在重金属的归宿中也起着不可忽视的作用,有实验表明,镉与微生物体或它们的代谢产物络合能固定镉,并影响它们的生物有效性。有些微生物还通过生物转化作用或生理代谢活动使金属由高毒状态变为低毒状态。关于微生物对土壤重金属离子的影响主要可归纳为以下几方面:

(1)胞外络合作用

一些微生物能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白、脂多糖等,具有大量的阴离子基团,与金属离子结合;某些微生物产生的代谢产物,如柠檬酸是一种有效的金属螯合剂,草酸则与金属形成不溶性草酸盐沉淀。

农药对土壤环境污染的原因分析

农药对农业土壤生态环境污染, 从历史原因来看, 主要是我国以前使用的都是广谱、杀灭性强、持效期长的品种, 尚未重视其对生态环境的影响。在管理方面侧重对农药质量及药效的监督, 缺少农药安全性评价, 缺少对农药毒性的监测系统。由于对农药毒性了解和监督不够,严重污染土壤农业生态环境。

另外由于有些农民环保意识差, 农药使用不当, 在使用技术上单纯追求杀虫、杀菌、杀草效果, 擅自提高农药使用浓度, 甚至提高到规定浓度的两三倍, 大量过剩的农药导致直接接纳农药和间接接纳植物残体的耕种表面土层中农药大量蓄积, 形成一种隐形的危害。少量农药在人体内的积累引起的慢性中毒也不可忽视。

对空气的影响

当土壤中有够多的无机盐不能被作物吸收时, 这些无机盐部分融化后形成的气体很容易透过土壤释放到空气中,长年累月这样,给大气造成的污染是不可想象的,特别是农药中的一些气体对大气的影响更为严重。所以,我们提出测土配方施肥,同时进行肥料农药零增长,使肥药结合,适合就行,这也是需要长期地进行调理,任重道远。

对土壤会造成板结。

板结的土壤通透性变差,对于土壤内的微生物会造成破坏,继续恶化了土壤的结构,土壤环境的恶劣变化,让植物的根系无法正常呼吸与吸收水分养分,从而就会造成植物生长发育上的影响,比如说植物长得慢,甚至于滞长,严重的还会枯萎,导致农作物产量下降等。

农药对土壤构成的危害,可以与化肥相提并论,所谓的土壤受到农药的危害程度,也与人们在农药投入使用的量信息相关,投入使用量越大,对土壤环境造成的危害性也就越大,就会让土壤的质量出现严重的下降。

农药污染大气。

喷农药时有部分药剂或漂移到自然界进入空气中,喷洒在农作物表面上的农药或土壤中的农药,会被蒸发到空气中,给大气造成染。

总之,大量使用农药对环境的污染非常严重,容易造成野生动植物死亡,严重的甚至会对人体的身体健康也造成一定的危害,因此,在农药的使用上一定要严格控制使用的量,不能乱用、滥用农药。

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