农药与土壤腐殖物质的结合残留及其环境意义

农药或其代谢产物进入土壤环境后，可通过多种途径与土壤无机和有机组分形成结合残留物。越来越多的证据表明，在农药土壤环境行为的研究中，应重视其结合残留问题。文章阐述了农药在土壤中的主要结合残留机理，结合残留物在土壤腐殖物质各组分中的分布状况及其环境意义，并对该领域的深入研究提出建议。     

土壤中结合残留态农药的生态环境效应

土壤中农药结合残留态的形成，导致其活性暂时降低，但并未从土壤中消失，在特定的环境条件下又重新释放到环境中并表现出较高的生物有效性，从而威胁农产品质量安全与环境质量。文章论述了土壤中结合残留态农药的定义、形成过程及影响因素、老化和释放过程及机制。土壤中结合残留态农药主要通过吸附过程、化学反应及物理镶嵌等作用而形成，其形成过程受农药的结构和化学特性、土壤理化性质、环境条件和农艺措施的影响。老化是化合物和土壤组分紧密结合，减少被普通提取方法提取出来的数量，降低了化合物的生物有效性。同时老化的物质在土壤环境条件改变的情况下又重新释放到土壤溶液中或进行矿化，此过程可以通过物理一化学机制或生物化学作用而发生。重新释放到环境中的结合残留态农药又表现出较高的生物有效性，可能被植物、动物或微生物所吸收，并沿食物链富集和放大或进入水体污染水产品和造成水质恶化，从而威胁人体健康。文章还分析了土壤结合残留态农药可能带来的环境问题，提出了此问题今后研究的方向。     

化学农药污染土壤植物修复中的环境化学问题

报道了利用植草修复受DDT，BHC和Dicofol污染的研究，讨论了化学农药污染土壤植物修复中,农药在植物中富集与在土壤中降解以及结合残留等环境化学问题。研究表明，在植物修复的过程中，通过草对农药吸收的途径而去除土壤中污染物的作用所作的贡献很小，植草的作用可能是通过草的根部向土壤释放酶和某些分泌物，从而激发土壤中微生物的活性，并加速农药生物降解作用的结果。草在不同土壤中修复能力的差异，可能与不同土壤中所存土著微生物的差异以及其活性受酶和某些分泌物所激发差异的结果。选择能使根际区产生强烈的生物降解作用的草品种，是利用草作为化学农药污染土壤修复的关键。土壤与植株中农药结合残留的形成可能是土壤中污染物消除的又一个重要因素。     

威廉腔环蚓（Metaphire guillelmi）对~（14）C-土壤有机质转化的研究

土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,而大型土壤动物对土壤碳库的稳定性起着重要的决定作用。利用14C示踪技术,以14C-葡萄糖制备微生物源的土壤有机质（Soil organic matter,SOM）,以蚯蚓威廉腔环蚓（Metaphire guillelmi）为代表,研究了14C-SOM在含有蚯蚓的两种土壤、不含蚯蚓的对照土壤和不含蚯蚓的蚓粪中的矿化、残留物在土壤和蚓粪中分布以及蚯蚓对14C-SOM的吸收。结果显示,15 d的培育期内蚯蚓显著加快了14C-SOM的矿化,在土壤中的矿化量是不含蚯蚓的对照土壤中矿化量的1.5～1.7倍,然而当移出蚯蚓后,残留14C-SOM在两种土壤中40 d内的矿化都比对照土壤中低。大约有4.2%～4.8%的14C-SOM被蚯蚓吸收利用。在有蚯蚓存在的土壤中,14C-SOM残留物在胡敏素中的含量有所增高,而在溶解有机物（DOM）中的含量显著降低。14C-SOM在不含蚯蚓的蚓粪中55 d内的矿化量和矿化动力学以及残留分布与在对照土壤中均没有显著区别。这些结果表明,蚯蚓对微生物源14C-SOM转化的影响主要是蚯蚓的肠道作用,这种作用可表现在两个方面,即初期对14C-SOM矿化的促进作用以及后期对14C-SOM残留物的稳定化作用。后续工作中应进一步研究蚯蚓对其它来源SOM降解和转化的作用,阐明蚯蚓对SOM稳定性的控制机理,对揭示全球碳循环规律具有重要的意义。     

格尔木枸杞地农药残留水平与膳食暴露风险评估

围绕格尔木地区枸杞果农药残留问题,开展从枸杞植株-蜂蜜-土壤-地下水系统迁移环境中农药残留水平及枸杞果膳食暴露风险评估研究。采集地下水、枸杞果实、枸杞茎叶、枸杞蜂蜜以及土壤样品76个,对11种常用农药进行检测,在各种农药残留水平分析的基础上,分别利用急性参考剂量和每日允许摄入量进行急性和慢性膳食暴露风险评估。结果表明,76份样品共检出吡虫啉、阿维菌素、草甘膦和多菌灵4种农药,农药种类残留最多的是枸杞叶和土壤样。从平均残留量和最高残留量来看,吡虫啉在枸杞果实、枸杞叶和土壤中残留量相对较高,最高残留量达88μg·kg~(-1),而在地下水和蜂蜜样中相对较低;其余农药的残留主要集中在土壤和枸杞叶中,阿维菌素和草甘膦在土壤中最高分别达45.5μg·kg~(-1)和1 270μg·kg~(-1),多菌灵在枸杞叶中达到8 400μg·kg~(-1)。4种农药在系统迁移过程中的差异性:草甘膦在土壤中降解性能好,主要残留于土壤中,呈现地表累积特征;多菌灵不溶于水,不易迁移,多残留在枸杞的植株中;吡虫啉具有渗透性强,附着力好、耐冲刷等特点,在土壤、地下水、果实及植物等环境中表现出较明显的稳定性;阿维菌素在酸性和碱性条件下降解不稳定,同时受夏季雨水的冲刷作用,在土壤-地下水迁移过程中表现出不稳定的特征。急性膳食暴露风险和慢性膳食暴露风险均小于100%,暴露风险处于可接受水平。     

威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)对~(14)C-土壤有机质转化的研究

土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,而大型土壤动物对土壤碳库的稳定性起着重要的决定作用。利用14C示踪技术,以14C-葡萄糖制备微生物源的土壤有机质(Soil organic matter,SOM),以蚯蚓威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)为代表,研究了14C-SOM在含有蚯蚓的两种土壤、不含蚯蚓的对照土壤和不含蚯蚓的蚓粪中的矿化、残留物在土壤和蚓粪中分布以及蚯蚓对14C-SOM的吸收。结果显示,15 d的培育期内蚯蚓显著加快了14C-SOM的矿化,在土壤中的矿化量是不含蚯蚓的对照土壤中矿化量的1.5～1.7倍,然而当移出蚯蚓后,残留14C-SOM在两种土壤中40 d内的矿化都比对照土壤中低。大约有4.2%～4.8%的14C-SOM被蚯蚓吸收利用。在有蚯蚓存在的土壤中,14C-SOM残留物在胡敏素中的含量有所增高,而在溶解有机物(DOM)中的含量显著降低。14C-SOM在不含蚯蚓的蚓粪中55 d内的矿化量和矿化动力学以及残留分布与在对照土壤中均没有显著区别。这些结果表明,蚯蚓对微生物源14C-SOM转化的影响主要是蚯蚓的肠道作用,这种作用可表现在两个方面,即初期对14C-SOM矿化的促进作...     

超临界流体萃取在研究土壤和沉积物结合态残留中的应用

许多有机污染物在土壤和沉积物中形成持久稳定的结合态残留；结合态残留对土壤和沉积物的解毒过程、污染物长期分配行为、生物可用性和生物毒性都具有重要影响。为了揭示结合态残留的形成机制及其对污染物环境行为和毒理学参数的影响，从土壤或沉积物中提取出不同结合状态的有机污染物就显得非常重要。超临界流体萃取(SFE)可以实现选择性萃取，从而得到有关污染物一基体间相互作用的信息。文章介绍了SFE应用类型、超临界流体种类以及影响SFE萃取率的因素，对SFE模拟有机污染物长期吸附／解吸行为和生物可用性研究进行了论述，并认为SFE势必发展成为土壤或沉积物中结合态残留形成机理研究、土壤修复和生态风险评价的一种强有力的技术。     

绿黄隆在麦茬土壤中的残留及其对后茬水稻的影响

应用核素示踪技术，以１４Ｃ－绿黄隆进行麦茬土壤残留及其对后茬水稻影响的盆栽试验研究。结果表明，施于麦地的绿黄隆经过麦季（２０６ｄ）后有２５％～３０％残留于土壤；经过麦－稻两季（３２６ｄ）后仍有约１５％的绿黄隆残留在土壤中；麦茬土壤中残留的绿黄隆严重影响后茬水稻根系生长，进而影响植株的生长发育；水稻植株残留量和转移系数是根系＞＞茎叶＞稻谷，在各部位的分布是不均匀的。     

绿黄隆在麦茬土壤中的残留及其对后茬水稻的影响

应用核素示踪技术，以＾１４Ｃ－绿黄隆进行麦茬土壤残留及其后茬水稻影响的盆栽试验研究。结果表明，施地麦地的绿黄隆经过麦季（２０６ｄ）后有２５－３０％残留土壤；经过－稻两季（３２６ｄ）仍有约１５％的绿黄隆残留在土壤中，麦茬土壤中残留的绿黄隆晋茬水稻根系生长，而影响植株的生长发育；水稻植株残留量和转移系数是根系〉〉茎叶〉稻谷，在各部位的分布是不均匀的。     

新型除草剂硝磺草酮在玉米和土壤中的残留及降解行为

利用高效液相色谱及田间试验方法,建立了硝磺草酮在土壤、玉米和植株中残留分析方法,研究了硝磺草酮在土壤和植株中的消解动态规律以及玉米中的最终残留状况.研究结果表明,在0.1—2.0 mg.kg-1质量浓度范围内,硝磺草酮的仪器响应值与质量浓度呈良好的线性关系,相关系数达到0.999以上.通过外标法定量(0.01—0.5 mg.kg-1),硝磺草酮在土壤、玉米和植株中的添加回收率分别达到75.10%—97.74%、80.08%—107.43%、86.49%—103.38%,其变异系数分别为4.01%—10.42%、3.44%—9.05%和3.06%—6.97%,在土壤、玉米和植株中硝磺草酮最低检出浓度均为0.001 mg.kg-1,该方法的灵敏度和回收率均可满足农药残留分析要求.在天津和南京开展的两年两地田间试验结果表明,硝磺草酮在土壤和植株中的残留消解动态规律符合一级动力学反应模型,硝磺草酮在土壤和植株中的残留消解半衰期分别为3.51—3.83 d和2.97—3.07 d.按推荐剂量和1.5倍推荐剂量在玉米上喷施10%硝磺草酮1次,在收获前20 d和收获时采集玉米样品,硝磺草酮最终残留量均低于方法最低检出浓度0.001 mg.kg-1.     

甲磺隆结合残留对土壤酶活性的影响

为了研究甲磺隆结合残留对土壤酶活性的影响,将黄粉土(水稻土)经甲磺隆结合残留处理98天,检测土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性.结果表明,甲磺隆结合残留对土壤酶活性的影响不仅与甲磺隆结合残留处理浓度和培养时间有关,同时还与土壤酶种类有关.培养前期(第14天前),甲磺隆结合残留对土壤酸性磷酸酶和过氧化氢酶具有抑制作用,而对土壤脲酶和蔗糖酶的影响则表现为低浓度时激活,高浓度时抑制;培养后期(第14天后),甲磺隆结合残留对土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶具有激活作用,在一定浓度范围内(0.050~0.281mg·kg-1)对土壤蔗糖酶也具有一定激活作用;就土壤酶而言,在污染早期,土壤过氧化氢酶对甲磺隆结合残留较敏感,可以作为表征甲磺隆结合残留土壤污染的生物活性指标.     

多菌灵在香草兰和土壤中的残留动态

通过田间试验,设置N(推荐浓度:416.7 mg·L-1)、2N、4N 3个施药浓度,以植株喷药和土壤喷药两种方式,采用紫外可见分光光度法研究了50%多菌灵可湿性粉剂在香草兰植株和土壤中的残留动态.试验结果表明,多菌灵在土壤中的半衰期为7.6～9.0 d;植株喷药后多菌灵在香草兰茎、叶中的半衰期分别为11.6～51.0 d、11.2～31.0 d.土壤喷药后多菌灵在香草兰各组织中残留量低于植株喷药后的残留量.不同喷药方式多菌灵在香草兰中的残留动态曲线不同:植株喷药时,多菌灵在茎、叶中的残留量随时间延长逐渐降低,而在果荚中呈先升高后降低趋势;土壤喷药时,多菌灵在香草兰果、茎、叶中的残留量呈先升高后降低趋势,茎叶中残留量在第3天时达到最大值.不管哪种喷药方式果荚中残留量均在第7天时达到最大,说明香草兰果荚对多菌灵有短期的吸收积累效应.喷施1推荐浓度多菌灵于香草兰植株后,果荚中残留量预计到第50 d能降解到0.5 mg·kg-1;到第63天能降解到0.1 mg·kg-1.     

近地面O_3含量升高条件下土壤中腐殖质单体儿茶酚转化的放射性~（14）C示踪研究

近地面大气臭氧（O3）含量不断升高对生态环境的影响已引起人们的广泛关注,然而O3含量升高对土壤有机碳的矿化及转化影响却少有研究。土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,土壤碳库的微小变化将引起大气CO2浓度的显著改变。文章以典型土壤腐殖质单体化合物儿茶酚为代表,利用14C示踪技术,研究了O3含量比当前背景升高约0.15μmol·mol-1时对土壤中腐殖质苯酚类前体化合物的矿化及转化的影响。结果表明,O3含量升高会对土壤中培育12d后儿茶酚的矿化及残留物分布具有显著的影响,而且这种影响程度和规律同土壤有关。O3含量升高促进了黄棕壤中儿茶酚的矿化,增加了儿茶酚残留物在黄棕壤腐殖酸（HA）中的总量,并使残留物在HA中偏向于同大分子结合。O3含量升高对灰潮土中儿茶酚的矿化有抑制作用,但对儿茶酚残留在HA内总量及分布没有显著影响。O3含量升高对儿茶酚在土壤中的稳定性及归趋的影响可能是O3对于微生物活性的抑制作用和O3的直接氧化作用的共同结果。后续工作中应研究土壤腐殖质中其它组份的稳定性及转化对近地面大气O3含量升高的响应,以全面考察O3含量升高对土壤碳库的影响。     

土壤种子库研究的几个热点问题

土壤种子库是指存在于土壤表层凋落物和土壤中全部活性种子的总和。土壤中有活性的种子是植物群落的一部分,是新植株的来源。土壤种子库可以分为瞬时土壤种子库和持久土壤种子库。随着群落生态学的发展,土壤种子库的研究已经成为植物生态学重要的一部分,研究内容主要包括:(1)土壤种子库的组成和分布;(2)土壤种子库的动态;(3)地上植被与土壤种子库的关系;(4)干扰对土壤种子库的作用;(5)土壤种子库在生态恢复中的作用。文章在对目前土壤种子库的研究方法、主要研究内容方面总结的基础上,认为土壤种子库在合适的干扰作用下对退化生态系统的恢复以及植被更新发挥重要的作用,同时需进一步加强对这一过程中种子萌发、幼苗建立限制因素的研究。     

甲霜灵在土壤－烟草系统中的残留与归宿

在田间生态箱中研究了（１４）Ｃ－甲霜灵在土壤—烟草系统中的迁移与归宿。实验结果表明，甲霜灵在实验土壤中的移动，主要受水分运动影响，在土体中甲霜灵甲醇提取残留的半衰期为２～３周，总残留的半衰则为５周，结合残留占总残留的百分比随时间的延长而递增，到第６周时可达到２３．１％。烟草可以通过根系吸收土壤中的甲霜灵，并表现出一定的富集作用，甲醇提取残留浓度从第２周开始下降，半衰期为１～２周，到第６周时为５．３５ｍｇ／ｋｇ。在甲醇提取物中发现一种降解产物。甲霜灵甲醇捉取残留在土壤—烟草中的行为可用两库示踪动力学模型描述。     

甲霜灵在土壤—烟草系统中的残留与归宿

在田间生态箱中研究了＾１４Ｃ－甲霜灵在土壤－烟草系统中的迁移与归宿。实验结果表明，甲霜灵在实验土壤中的移动，主要受水分运动影响，在土体中甲霜灵甲醇提取残留的半衰期为２－３周，总残留的半衰期为５周，结合残留占总残留的百分比随时间的延长而延增，到第６周时可达到２３．１％。烟草可以通过根系吸收土壤中的甲霜灵，并表现出一定的富集作用，甲醇提取残留浓度从第２周开始下降，半衰期为１－２周，到第６周时为５．３５     

高效氯氟氰菊酯在玉米和土壤中的残留及消解动态

研究了济南和哈尔滨两年两地的玉米Zea maysL.经高效氯氟氰菊酯种子处理微囊悬浮剂拌种后,高效氯氟氰菊酯在玉米植株、籽粒和土壤中的最终残留量,以及在玉米植株和土壤中的降解动力学规律。结果表明,高效氯氟氰菊酯最终残留在植株、籽粒和土壤中的质量分数分别是〈0.005mg·kg-1、〈0.001mg·kg-1和≤0.053mg·kg-1;在土壤中的降解符合一级动力学方程,降解半衰期19.6～28.1d,消解速率哈尔滨慢于济南,这可能与土壤含水量和气温等有关。本研究为制定该农药在玉米上最大残留限量标准和合理使用准则以及风险评估提供了科学依据。     

土壤中锁定残留芘在体外消化系统中的生物可给性（Oral Bioaccessibility of Bound Residue of Pyrene in Contamination Soils Determined by an in Vitro Gastrointestinal Model）

体外消化过程可能导致土壤中憎水有机污染物提取量增加.论文采用3种有机质含量不同的土壤进行体外消化实验,目的在于验证如下假设:土壤中部分锁定残留芘可以在人体消化系统中释放出来,若不考虑这部分贡献,常规提取方式获得的土壤污染浓度可能低估污染土壤口摄风险.研究结果证实:经体外消化的土壤的总芘提取量显著高于未经消化样品,其差别与土壤有机质含量有关.消化液中的胆汁盐是造成锁定残留芘释放的关键成份.在特定范围(2~20mg·mL-1)内,提取效率不受胆汁盐浓度影响.胆汁盐作用下锁定残留芘的释放为一次动力学过程.     

涕灭威在土壤中的降解特性

用实验室模拟培养方法研究了土壤中涕灭威及其代谢物在不同条件下的降解规律，探讨了影响降解的主要因素。结果表明，温度和土壤微生物活性是影响降解的重要因素，温度升高、有机质含量增加均大大加快涕灭威残留物降解。２５℃时，涕灭威在不同类型表层土壤中Ｔ＿（０．５）为３～８ｄ，其残留物总量的Ｔ＿（０．５）为３０～６５ｄ．在温度低、徽生物活性小的深层土壤中涕灭威Ｔ＿（０．５）为３４～１２０ｄ，残留物总量的Ｔ＿（０．５）为１５９～６８６ｄ，其中亚矾较难降解。     

光合细菌PSB07-15对辣椒及土壤中甲氰菊酯残留的生物修复

利用光合细菌菌株PSB07-15对辣椒促生作用及对植株与土壤中甲氰菊酯残留的生物修复进行了研究,为光合细菌生物修复菊酯类农药残留的实际应用提供科学依据。结果表明：菌株PSB07-15菌液用ddH2O稀释100倍液、200倍液浸种处理后能够显著提高辣椒种子发芽率;田间小区试验结果表明,菌株PSB07-15施用1 875、3 750、7 500 mL.hm-2,辣椒鲜质量分别增加15.12%、21.68%、14.79%;菌株PSB07-15能够有效降解辣椒和土壤中甲氰菊酯残留（辣椒中大于47.20%,土壤中大于50.73%）。