农药在土壤中的降解途径(6篇)
农药在土壤中的降解途径篇1
农业种植中，土壤、肥料、植物营养、栽培等各因素对植物的生长都有着不同程度的影响。那么，如何在学习总结中国传统农业精髓的基础上，加入现代科学的技术以及欧美发达管理思想的替代农业，是每一个农业种植者都应该认真思考的问题。
一、土壤、肥料、植物营养、栽培等不合理运用产生了一系列的严重的生态环境问题
在现阶段下，由于土壤使用不当，大量使用农药、化肥和除草剂等化学药品，导致了现代农业种植出现了一系列的农业生态问题。主要表现在：大量农药的使用导致土壤板结，而土壤板结导致植物营养不良；肥料的不恰当使用破坏了生态，污染了环境，使生物多样化锐减。这一切都导致农业生产成本进一步上升，而因此使农业种植的经济效益下降。在这种情况下，食品安全以及粮食安全受到了严重的威胁。
二、现代农业要寻求可持续发展的模式以及相关思路
现代农业的发展中，人们为了改造自然，甚至发展到与自然相对抗的地步。自然界的资源枯竭、生态环境被破坏，生物遭劫、环境进一步恶化，而用来进行现代农业的土壤、农业资源等也被进一步破坏。在这种情况下，现代农业就需要选择寻求可持续性发展的模式，努力发展中国有机农业。
有机农业是选择无污染的生产环境，禁止使用有毒有害的肥料污染自然条件。农业种植不单单是施放有毒肥料才能使农作物生长迅速。中国的农业要实施全过程监控，使食品能够洁净生产，让百姓吃得放心。农业种植要在满足所需的生产条件下，充分发挥植物营养的因素，让农作物栽培能够在恢复土地生产力的状态下健康成长。农作物的栽培要能在抗御天气灾害，施放无毒有机肥的基础上，实现优质生产，使农作物好吃不减产。中国农业种植中，要倡导人类、自然的和谐共处，要能在注重土壤保健和植物保健技术的基础上，运用现代化的科学管理技术，施用有机肥，才能确保在不破坏生态环境的情况下，提高农业种植物的产量。
在农业种植结构中，农业种植各因素在农业种植中的作用不同。农业种植者要能在依靠自然的恢复力量提高土壤的系统生产力，充分利用土壤、肥料、植物营养、栽培的使用技术充分调动土壤植物本身的潜能，并根据栽培的有效方法利用现代科学技术弥补土壤不足，在这个基础上，提高植物产量和优质性。在农业种植中，现代科学http://技术在传统农业的基础上解决了高产问题。
三、在农业种植结构中，农业种植各因素的有效利用要适应中国有机农业的新技术
现阶段的中国农业在大量使用化肥农药以来，虽说产量上去了，但是土壤却搞坏了。植物的营养需求对化肥和植物营养产生了重要依赖，不施化肥庄稼无法长好，而病虫草害没有农药也无法解决。在这种情况下，农业种植的投资越来越大，但是种植的产量却没有得到正增长。农产品品质越来越差，土壤的板结程度也越来越厉害。因此，农业种植要充分发挥各因素在种植结构中的作用，采用有益的新技术。
1.采用土壤保健技术
现代农业要充分利用植物系统的生产潜力，投入有益的新技术物质提高土壤生产力，这就需要土壤保健技术。土壤保健技术可以不断优化土壤生物性质，使农业物生长需要的土壤调节机能进一步增大，对土壤高产创造优质土壤环境。
土壤结构保健技术的核心是培育土壤有机无机胶体复合体，使板结的土壤形成水稳性土壤团粒结构。首先要尽量增加土壤的无机胶体，然后增加土壤的有机胶体，另外还需要施入连接有机、无机胶体形成复合体的搭桥物质。搭桥物质可首选含有两价阳离子的土壤调理剂。为了使以上各种物质得到接触、混合产生相互反应，最后形成土壤团粒结构，还要适当耕翻土壤。
土壤的功能保健技术还需要改善土壤技能的动植物和各种有益的微生物，要想使土壤恢复最佳化，要能采用有益的物理化学处理技术。最后，还需要提高土壤的自我净化能力，抗逆能力、调节代谢能力等。
2.农业植物中也需要采用植物保健技术
在农业种植中，农业种植者要能有效采用植物保健技术。在农作物的种植中，要能使用植物营养开启植物次生代谢途径，使农作物能够获取植物次生代谢所需的各种营养元素，可以抵御各种灾害，增强植物抗逆性，促进农作物优质高产。在给农作物施放植物所必要的营养元素以及农作物参加的植物生物化学的加氢、脱氢、供电子、受电子功能等一系列氧化还原反应中，要能确保释放的农作物植物营养元素能够确保植物新陈代谢正常进行。农作物只有拥有足够的植物免疫物质，才能防控病虫草害，产生丰富的产量、品质、风味物质，实现免除大部分化肥农药的高效、环保的绿色无污染的农作物生长环境。
植物保健技术要能使植物能够开启次生代谢途径。除了大自然的途径之外，还可以采用传统的农艺技术措施，如生育期内的中耕、多次收割、育苗移栽、等技术措施的应用等。要想促使农作物的新陈代谢，必须供给农作物必要的营养元素。植物的营养的施放可以促进植物的生长，可以利用微生物豆科和非豆科固氮技术为作物供应有效氮。另外，除去有机化肥，还可以采用腐熟的优质有机肥为作物供应磷肥和部分钾肥以及各种中微量营养元素，来减少氮氧化合物对土壤、植物栽培等严重问题以及各种生态环境的影响。久而久之，不但可以使土壤板结还原成土壤团粒结构，还可以满足农作物对各种营养元素的需要。
四、依靠科技，提高栽培农作物的单产量，奠定种植业的调整的物质基础
1．采用良种良法配套，积极推进单产水平
先进的科学技术可以调整种植结构，从土壤、肥料、植物营养等方面调整种植结构。优质、低耗、高效的农业产业结构需要加强技术创新，从不同途径提高农产品市场竞争力。因此，要最大限度挖掘现有粮食作物的品种遗传潜力。要加强标准化生产，从整地、种植、植物营养、栽培形成配套，让农民看得见，学得来，用生产过程的标准化保证产品质量。同时，粮食标准化的实施需要专家到田间地头搞好技术培训。
2．提高农业抵御自然灾害的能力
要做好节水改造项目、灌区续建项目等处的建设，建成高产稳定农田。以农田建设为重点，提高农作物的保土保水保肥能力。同时，要能在提高土壤肥力的基础上，通过有机肥料，植物营养因素的施放提高农作物的生长环境。要加强农业基础设施的投入，充分利用国家提供的各种农业基础设施加强农业种植物抵御农业抵御自然灾害的能力。
农药在土壤中的降解途径篇2
1.农药的发展概况
农药的发展大体经历了三个历史阶段，即天然药物时代(约19世纪7O年代以前)、无机合成农药时代(约19世纪7O年代至2O世纪4O年代中期)和有机合成农药时代。
2.我国化学农药污染的现状
我国是一个.农业大国，农药使用品种多、用量人，其中70%~80%的农药直接渗透到环境中，对十壤、地表水、地下水和农产品造成污染，并进一步进入生物链，对所有环境生物和人类健康都具有严重的、长期的和潜在的危害性。
我国“预防为主，综合防治”的植保方针确立以来，农作物病虫害防治技术水平取得了较大的成就，但也存在化学农药用量过大，一些地区单纯依赖化学农药治虫防病等突出问题。我国白1983年始限制了有机氯的生产和使用，有机氯对环境的污染状况有了极大的改善，但在原有机氯重污染区，还将出现局部的、间歇性污染。
我国化学农药生产企业的规模、设备和技术力量比较落后，化学农药品质还不能令人满意。近十儿年来，化学农约品种虽然发生了较火的变化，开发了不少新品种，但整体上还是以老的传统品种为主体，各类化学农药品种比例不合理、产品显老化、剂型单调。
在我国，杀虫剂1化学农药的70%以上，而其中高毒害杀虫剂有机磷又占70%以上；原约产量达万吨以上的品种有l2个，其中杀虫剂l1个，除草剂1个。农约剂的开发与国外相比尚有很人的差距，在美国，原约与制剂之比为1：36，也就是说一种农药往往有36种制剂，日本为l：30，而我国仅为l：5，开发的余地很大。
3.农药的危害
3.1农药污染对人体健康的危害
农药既是重要的农业生产资料，又是对生物体有害作用的化学物质，即具有毒物的属性。农药可经消化道、呼吸道和皮肤三条途径进入人体而引起中毒，其中包括急性中毒、慢性中毒等。由于人们的生活方式不同，有误服、误食、食用不卫生的水果，蔬菜和不注重个人的清洁卫生的情况而引起药物性中毒，而有些农药能溶解在人体的脂肪和汗液中，特别是有机磷农药，可以通过皮肤进入人体，危_害人体的健康。
急性中毒多发生于高效农药，尤其是高毒有机磷农药和氨基甲酸农药。这两种农药急性中毒都引起头晕头痛、恶心、呕吐、多汗且无力等：严重则昏迷、抽搐、吐沫、肺水肿、呼吸极度困难、大小便失禁、甚至死亡。慢性中毒是经常连续、吸入或皮肤接触较小量农药；使毒物进入人体后逐渐发生病变和中毒症状。此过程一般发病缓慢，病程较长，症状难于鉴别，也往往被人们忽略。我国除农药研制，生产人员外，因运输、贮藏和使用接触农药的人数达几百万之多，是一个相当庞大的群体。又因农药使用人员的自我保护设施和自我保护意识较差等原因，引起药物中毒，危害生命。
3.2农药对生态环境的污染
在科学发展的今天，农药对生态环境的污染尤为严重。这是为什么呢？其中就包括了一个从量变到质变的过程。即可从本底值标准和农药卫生标准或生物标准两方面来理解农药污染。如果污染物的含量超过本底值，并达到一定数值就称为污染。污染物浓度超过卫生标准或生物标准，一般称之为污染或严重污染。这些都危害着人体健康，危害着生物和环境。
3.2.1农药对水环境的污染
3.2.1.1水体中农药的来源途径
水体中农药的来源主要是以下几个方面：向水体直接施用农药；含农药的雨水落入水体；植物或土壤粘附的农药，经水冲刷或溶解进入水体；生产农药的工业废水或含有农药的生活污水等都时刻危害着地表水和地下水的水质，不利于水生生物的生存，甚至破坏水生态环境的平衡。
3.2.1.2农药污染对水环境的危害
在有机农药大量使用期，世界一些着名河流，如密西西比河、莱茵河等的河水中都检测到严重超标的六六六和滴滴滴。有时为防治蚊子幼虫施敌敌畏，敌百虫和其他杀虫剂于水面；为消灭渠道、水库和湖泊中的杂草而使用水生型除草剂等造成水中的农药浓度过高，大量的鱼和虾类的水生动物死亡。还在一些农药药夜配制点有不少药瓶和其他包装物，降雨后会产生径流污染，施药工具的随意清洁也造成水质污染。
3.2.2农药对土壤的污染
3.2.2.1土壤中农药的来源途径
农药进入土壤的途径有三种情况：第一种是农药直接进入土壤包括施用的一些除草剂，防治地下害虫的杀虫剂和拌种剂，后者为了防治线虫和苗期病害与种子一起施入土壤，按此途径这些农药基本上全部进入土壤；第二种是防治病虫害喷撒农田的各类农药。它们的直接目标是虫、草，目的是保护作物，但有相当部分农药落于土壤表面或落于稻田水面而间接进入土壤。第三种是随着大气沉降，灌溉水和植物残体。
3.2.2.2土壤农药对农作物和土壤生物的影响
土壤农药对农作物的影响，主要表现在对农作物生长的影响和农作物从土壤中吸收农药而降低农产品质量。农作物吸收土壤农药主要看农药的种类，一般水溶性的农药植物容易吸收，而脂溶性的被土壤强烈吸附的农药植物不易吸收。
在前苏联的实验资料中显示水溶性农药乐果很易被莴苣，燕麦和萝f、等作物吸收，作物与土壤中农药浓度之比为5.3—4.8。植物对乐果的吸收系数是很高的农作物还易从砂质土中吸收农药，而从粘土和有机质中吸收比较困难。蚯蚓是土壤中最重要的无脊椎动物，它对保持土壤的良好结构和提高土壤肥力有着重要意义。但有些高毒农药，比如毒石畏、对硫磷、地虫磷等能在短时期内杀死它。
除此之外，农药对土壤微生物的影响是人们关心的又一个农药对微生物总数的影响，对硝化作用、氨化作用、呼吸作用的影响。而对土壤微生物影响较大的是杀菌剂，它们不仅杀灭或仰制了病原微生物，同时也危害了一些有益微生物，如硝化细菌和氨化细菌。随着单位耕地面积农药用量的减少，除草剂和杀虫剂对土壤微生物的影响进一步地消弱，而杀菌剂对土壤微生物的负面作用将会更加地成为我们关注的对象。3.2.3农药对大气的污染
由于农药污染的地理位置和空间距离的不同，空气中农药的量分布为三个带。第一带是导致农药进入空气的药源带。在这一带的空气中农药的浓度最高，之后由于空气流动，使空气中农药逐渐发生扩散和稀释，并迁离使用带。此外，由于蒸发和挥发作用被处理目标上的和土壤中的农药向空气中扩散。由于这些作用，在与农药施用区相邻的地区形成了第二个空气污染带。在此带中，因扩散作用和空气对流，农药浓度一般低于第一带。但是，在
一定气象条件下，气团不能完全混合时局部地区空气中农药浓度亦可偏高。第三带是大气中农药迁移最宽和农药浓度最低的地带。因气象条件和施药方式的不同，此带距离可扩散到离药源数百公里，甚至上千公里远。
农药对大气污染的程度还与农药品种、农药剂型和气象条件等因素有关。易挥发性农药，气雾剂和粉剂污染相当严重，长残留农药在大气中的持续时间长。在其他条件相同时，风速起着重大作用，高风速增加农药扩散带的距离和进入其中的农药量。
化学农药的大量使用不但造成了土壤、大气和水资源的污染，同时，在动、植物体产生了化学农药的残留、富集和致死效应，已经成为破坏生态环境、生物多样性和农业持续发展的一个重大问题，应当给予充分的重视。而如何解决这一问题也成为了人们关注的焦点。笔者认为，在农业生产中，应该充分发挥农田生态系统中业已存在的害虫自然控制机制，综合运用农业防治、物理机械防治、生物防治和其他有效的生态防治手段，尽可能地减少化学农药的使用。
4.农药污染的特点
化学农药对环境的污染主要是毒化大气、水系和土壤，造成对自然的污染，影响生活在自然界中的各种生物，引起生物相的改变，敏感种的减少与消失，污染种的增多与加强。
4.1化学农药对生物的直接毒害
化学农药人致分为三类，即杀虫剂、杀菌剂和除草剂。杀虫剂是非特效毒药，不是只对一种目标害虫，而是对所有的生命都有毒性，对人类的危害最大。现在全世界每年冈杀虫剂中毒者近百万人、死亡者数万人。有一些化学农药虽然急性毒性较低，但在施用后对环境具有严重的潜在危害，有较高的慢性或“三致”毒性，即最终可能导致动物的致畸、致癌，甚至还可能损害生物体的遗传机制，引起基冈突变。
4.2化学农药的“3R”问题
一是农药的不断使用，导致害虫抗药性增强，化学农药的使用逐渐失去了它正常的防治效果，从而只有通过不断加大农药的使用量和使用次数来达到除害的目的，这就加剧了化学农药对环境的影响：二是由于目前使用的杀虫剂，大多数还缺乏选择性，在杀死害虫的同时往往也将它们的天敌杀死或杀伤，因而造成害虫再猖獗为害及次要害虫上升为害；三是化学农药使用后会以各种形式残留在农作物和其它环境要素(土壤、农产品、地下水等)中，有了残留，也就有了生物富集问题。由于生物富集和食物链传递，积少成多，积低毒成高毒，从而对人体健康造成极大的潜在威胁。
5.实施持续植保，控制农药污染
尽管我国实施“预防为主，综合防治”的植保方针以来，在病虫害防治上取得了一定的成效，但控制化学农药对环境污染的任务仍相当艰巨，我们必需实施持续植保，使植保作的功能兼顾持续增产、人畜安全、环境保护、生态平衡等多方面的要求，针对整个农田生态系统，研究生态种群动态和相关联的环境，采L}j尽可能相互协调的有效防治措施，充分发挥白然抑制因素的作用，将有害生物种群控制在经济损害水平下，使防治措施对农田生态系统的不良影响减少剑最低限度，以获得最佳的经济、生态；flI社会效益。
5.1建立有害生物防治新思想体系
生物防治是综合治理的重要组成部分，是利用生物防治作用物(天敌昆虫和昆虫病原微生物)来调节有害生物的种群密度，通过生物防治维持生态系统中的生物多样性，以生物多样性来保护生物，使虫口密度能持续地保持在经济所允许的受害水平以下。传统有害生物控制主要是通过抗病、虫品种植物检疫，耕作栽培制度以及物理化学防治等措施。
从持续农业观念看，有害生物防治应在更高一级水平上实现，其中包括转抗病、虫基因植物的利川，病、虫、草害生态控制，生物抗药性的利用等。将克隆到的抗病、虫基因通过生物[程手段转移至优良品种基因组内以获得高抗病、虫优良新品种的_J：作是近二十年来各国学者抗病、虫育种的热点，目前已取得重大突破。如通过转移苏云金芽孢杆菌的Bt基因已成功地获得高效抗虫棉，抗虫水稻和抗虫大白菜，其中抗虫棉已在生产上推陈出新广泛应用。中国科学院微生物研究所成功地将Bt基因转移至杨树中，获得的抗虫杨树已进入大田试验阶段。农作物、有害生物和环境是一个相互依赖、相互竞争的统一体，通过改善生态环境，比如轮作休闲、作物布局、耕作制度、栽培管理等都可以调=农作物的生长发育，控制有害生物发生危害。近几年来，转抗除草剂基因作物的培育和利用已成为育种和植保作的重点之一，目前已获得抗草甘膦、草胺膦的玉米、大豆、油菜、棉花以及抗草胺膦烟草1水稻等多种抗除草剂作物，使得一些选择性不高的除草剂得以广泛使用，有效地控制杂草群落的演替。
5.2大力发展植物源农药
.植物源农药具有在环境中生物降解快，对人畜及非靶标生物毒性低，虫害不易产生抗性，成本低，易得等优点，尤其是热带植物中含有极具应用前景的植物源害虫防治剂活性成分尚待开发，现已发现楝科中至少有l0个属的植物对虫有杀灭活性，因此是潜在的化学合成农药的替代物。在克服害虫的抗约性及减少环境污染方面，植物源农药具有独特的优势，近几年来国内植物性农药产品的开发发展很快，先后有鱼藤精、硫酸烟碱、油酸烟碱、苦参素、川I楝制剂等小规模工业化生产。
5.3研究开发有害生物监测新技术
要在植物病原体常规监测方法中的孢子捕捉、诱饵植株利用、血清学鉴定基础上开展病原物分子监测技术的研究，采用现代分子生物学技术监测病原物的种、小种的遗传组成的消长变化规律，为病害长期、超长期预测提供基础资料。对害虫的监测也可利用现代遗传标记技术(RFLP’RAPD等)监测害虫种群迁移规律。对于杂草应充分考虑到杂草群落演替规律，分析农作物——杂草、杂草——杂草间的竞争关系，另外还应考虑使用选择性除草剂给杂草群落造成的影响，对杂草的生态控制进行研究。
5.4建立有害生物的超长期预测和宏观控制
为适应农业的可持续性发展，预测、预报应对有害生物的消长变化作出科学的判断，也就是要对有害生物消长动态实施数年乃至十年的超长期预测。要在更人的时空尺度内进行，其理论依据不单单只是与有害生物种群消长密切相关的气候因子，亦包括种植结构、环保要求、植保政策以及国家为实现农业生产持久稳定发展所制定的政策措施。
农药在土壤中的降解途径篇3
一、无公害蔬菜研究与生产现状
1.研制开发了一批高效、无毒生物农药,总结出一套以生物防治为重点的蔬菜病虫害综合防治技术。所谓生物防治,笼统地讲,是指病虫草等有害生物的生物学防治或植物保护的生物学防治方法。确切地说,生物防治是利用生物或其代谢产物来控制有害动、植物种群或减轻危害程度的方法。我国广大的蔬菜科技工作者和蔬菜种植示范户在长期的研究与生产实践中,探索总结出一套以生物防治为重点的蔬菜病虫害综合防治技术,即:在加强农业防治的前提下,在蔬菜病虫害发生期使用高效、无毒生物农药,并设法保护天敌;万一上述措施不奏效时,科学合理地选用高效低毒低残留化学农药,并严格控制农药的安全间隔期,尽量减少施药次数和降低用药浓度。
2.初步探索出治理菜田土壤重金属污染的办法,蔬菜产品中的重金属污染问题获得有效的解决途径。蔬菜产品的重金属污染问题早就引起我国蔬菜科技工作者的重视,同时对重金属在土壤中的存在状态、环境容量、迁移规律以及在植物体内的富集状况等做了大量的研究。实践表明,增施有机肥,可明显改善土壤理化性状,增加土壤环境容量,提高土壤还原能力,从而可以使铜、镉、铅等重金属在土壤中呈固定状态,蔬菜对这些重金属的吸收量相应地减少。另外,根据菜园土地的环境条件,利用排土工程法和就地表底土翻换工程法等工程措施,对各种重金属污染,均不失为良好的治理对策。
3.对蔬菜中的硝酸盐污染问题进行了系统研究,蔬菜产品中的硝酸盐污染得到有效控制。从1979年开始,中国农科院蔬菜花卉所的科研人员就对蔬菜中硝酸盐的分布水平、累积规律和控制途径等进行了系统研究,得出北京地区常见蔬菜品种中硝酸盐的大致含量,指出蔬菜中的硝酸盐含量除与蔬菜的种类、品种及蔬菜的生长部位有关外,还受外界光照、施肥等环境条件的影响。利用荫棚遮光栽培菠菜,与露地栽培相比,其产品中的硝酸盐含量明显降低;施用化肥,大白菜叶片中的NO3含量明显提高。上述研究成果广泛应用于蔬菜生产实践中,从蔬菜品种选择、施肥技术、栽培环境控制等多途径综合控制蔬菜产品中的硝酸盐污染,效果明显。
二、无公害蔬菜的发展对策
农药在土壤中的降解途径篇4
一、农村面源污染的特点
1、隐蔽性农村面源污染由于排放的分散性导致其地理边界和空间位置不易识别，造成污染来源无法准确查实。2、随机性农村面源污染与地理位置、气候、气象条件、汇水面性质、气候、土壤结构、农作物类型、地质地貌等都密切相关。3、广泛性由于农村面源污染涉及种类繁多的排放物，通过各种途径排放到环境中，排放是相互交叉的，污染物又通过不同的地理、气象、水文条件，残留在土壤、水体中，在径流作用下扩散使得污染时空性很大，地理边界和空间位置的难以划分。4、滞后性农村污染物质对环境产生影响的过程是一个量变到质变的过程，如各类重金属物质对土壤的污染。农药和化肥在农田留存的时间长短，同样也会决定农村面源污染形成的滞后性的长短，由于农业生产中，不断施入农药、化肥，导致可能其长时间地留存在地表，通过降水等一系列环境变化，滞后性会明显表露出。5、风险性农村生产和生活活动所产生的各种污染物，通过农田漫灌、地表径流、地下渗漏和自然挥发等途径进入江河或湖泊，蒸发到大气中，或沉积到土壤里，不仅引起了土壤、水体和大气的污染，而且导致水体营养物质过量，引起各种水生生物异常繁殖或快速生长，造成水体富营养化。
二、农业面源污染成因分析
1、农药过量施用。我国是全球农药消费大国，改革开放的30年来，伴随着农村集约化水平不断提高，农药也随之大量投入和使用，由于防控技术未得到大力推广，喷洒的农药实际附着于作物上的只有1/3左右，利用率相对较低，农药未得到安全合理地使用，相当部分农药都以不同途径分散到环境各介质中，严重影响农村生态环境，进而成为农村面源污染的主要来源[1]。过量使用农药导致耕地生产能力和调节功能遭受到严重损害。农药被雨水、灌溉水冲刷造成地表水体污染。过量使用农药极易造成生态失衡[2]。
2、化肥过量施用。在我国多数地区人多地少，为追求农作物的增产，长期过量施用化肥，因此造成了农村的自然资源退化和生态环境的污染。据资料统计2000年全国化肥施用量约占世界化肥用量的1/4，平均每公顷施化肥量高出世界平均水平1.8倍多（数据来源于2002中国农村统计年鉴）。过量施用的化肥，一部分被植物吸收；另一部分通过农田的地表径流和农田渗漏进入水体，还有相当的部分以N2O气体形式挥发到空气里。因此，形成了“从地下到空中”的立体污染[3]。
3、农膜过量使用。我国农膜产量和覆盖面积均居世界首位，年产量达百万吨，使用面积已突破亿亩。1998年农膜用量达120.1万吨，其中地膜68.84万吨，覆盖面积967.4万公顷，是1982年的80余倍。农膜残留已成为当前农村重要的生态环境问题，农膜属高分子有机化学聚合物，在自然条件下难以降解和分解，其残存时间可以达200年以上，严重污染农村生态环境和污染土壤生态环境。
农药在土壤中的降解途径篇5
[关键词]耕地灌溉土壤盐碱化实施滴灌使用农家肥优化种植结构
一、敖伦布拉格镇基本情况
敖伦布拉格镇位于内蒙古阿拉善左旗东北部，东与河套平原相接，南临乌兰布和沙漠，西连阿拉善草原，北依阴山余脉及其狼山――巴音哈日山。全镇总面积4789平方公里，地貌有沙漠、沼湖、丘陵、戈壁滩、平原组成。这里是从上世纪50年代开始形成的移民区，成为汉族为主体，少数民族有蒙、回、东乡等。全镇辖三个农业嘎查（村）（其格扎格嘎查、宝特根乌素嘎查、蒙和哈日根嘎查）；六个牧业嘎查（村）（和平嘎查、查干德日斯嘎查、巴音哈日嘎查、西尼乌素嘎查、图克木嘎查、巴音毛道嘎查、）；一个中型国营农场――阿拉善盟国有巴音毛道农场（一、二、三、四、五、六、八、九、十一分场）。镇区东距磴口县58公里，西距吉兰泰镇140公里。现有基本农田2.96万亩、林地7000亩、可开垦土地65万亩。本镇拥有全盟惟一的黄河自流灌区――巴音毛道灌区，农业发达，水利电力设施配套齐全，极适合农业综合开发及农业产业化经营。灌区无霜期长（一般年份在150天左右），全年日照时数3000小时以上，日照率高达72%，非常适合农作物的生长，属中温带大陆性干旱气候。灌区主要种植作物有：小麦、玉米、籽瓜、蜜瓜、葵花、茴香、番茄等粮食作物和经济作物。
二、耕地利用中存在的问题
1.土壤盐碱化严重
敖伦布拉格镇巴音毛道灌区，是上世纪50年代以来由建设兵团开发的农耕区。开发前的巴音毛道地区，是比较平坦且地势较低的沙地（当地称之为沙窝窝），地面多分布着低矮沙丘，其上多生长“白刺”、“冬青”等沙生灌丛，土地易于开发和灌溉。（笔者于2011年11月因公连续几次到敖伦布拉格镇，顺便从当地农民了解这里的土地利用情况，同时也深入实地进行了考察），发现，因为这个地区地势低洼，距离黄河只有60公里，20世纪五六十年代已经挖通了引黄渠道。多年来实施大田自流灌溉，因地势低洼，无法实施排水，久而久之使耕地严重盐碱化，这是不合理的灌溉措施造成的，目前耕地盐碱化隐患是急待解决的问题。
2.土壤严重退化
笔者了解到，现在当地的农民不像过去的农民辛苦，农民忽视农家肥，农民放弃便利的农家肥，而农田里多依靠实用化肥。另外除草、灭虫等农田耕作过程也全部实用农药来代替。因为不合理的使用化肥及各种农药，严重破坏土壤的自然肥力，也没有了农作物疏松土壤的过程，全靠灌溉，如果不能及时灌溉的话，土壤就出现硬化（矿化）现象，使农作物被凝固的土壤枯死在田里。因为不合理的使用化肥、农药，土壤肥力逐年下降，说明这里所开发的耕地在不断退化中。
3.农作物种植单一
过去巴音毛道灌区的农作物种类比较丰富，可以种植各种粮食作物，可种植瓜果蔬菜作物和多种经济作物。而现在这里的农作物非常单一，因为，土壤盐碱化现象和土地矿化现象严重，所开发的耕地已经不适应多种农作物的生长。笔者了解到，现在这里只能种植玉米、籽瓜和葵花，而只能实施玉米和葵花隔年轮作，且产量比过去下降了50%左右（从农民了解）。
图1不合理灌溉图2土壤盐碱化图3农作物单一（葵花）
三、改造耕地途径
1.改造灌溉措施
改造耕地，保护生态环境，是实施可持续发展的重要途径。阿拉善地处内陆干旱区，气候干燥，地层中的盐碱成分高。而巴音毛道地区处在被沙漠、戈壁、山地包围的地洼地区，地层中的盐碱成分相对高，而经过多年的自流灌溉，加上无法排水，引起了土壤盐碱化严重的现象。因为，这种大田自流灌溉的作法又浪费水资源，还使耕地盐碱化日益加剧，所以，需要改造耕地灌溉措施是土壤改造的重要途径之一。
初建滴灌系统造价有些高，另外，由于杂质、矿物质的沉淀的影响会使毛管滴头堵塞；滴灌的均匀度也会受到一定影响。这些虽然是目前大面积推广滴灌技术的一种障碍。但只要突破了应该突破的这些难关还是利大于弊。发展滴管作业有很多优点，如：
（1）水的有效利用率高：在滴灌条件下，灌溉水湿润部分土壤表面，可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时，由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤，其他区域土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流，且易掌握精确的施水深度，非常省水。
（2）环境湿度低：滴灌灌水后，土壤根系通透条件良好，通过注入水中的肥料，可以给作物提供足够的水分和养分，使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态，灌水区域地面蒸发量也小，这样可以有效控制耕地内的湿度，使耕地中作物的病虫害的发生频率大大降低。
（3）提高作物产品品质：由于滴灌能够及时适量供水、供肥，它可以在提高农作物产量的同时，提高和改善农产品的品质，使耕地中的农产品商品率和经济效益得到提高。
（4）滴灌对地形和土壤的适应能力较强：由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作，且滴头的出流均匀，所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时，滴灌还可减少中耕除草，也不会造成地面土壤板结。
（5）省水省工，增产增收：因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面，也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发，故直接损耗于蒸发的水量最少；容易控制水量，不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水35%~75%，从而也适合于水源少和缺水的山区实施。由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长，因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态，所以能够保证增产、稳产。
总之，从上所述，认为，在敖伦布拉格镇地区实施滴灌措施是一种很有效的灌溉方法。敖伦布拉格镇这个地区很适合实施滴灌，滴灌有很多优点，如不浪费水资源，如果能够积极实施滴灌工程，就会达到节约水愿、节能减排的目的；滴灌还能保持土壤湿度（长期保证土壤墒情）而避免土壤硬化；最主要的还是防止土壤盐碱化，遏制底层盐碱的上浮现象。
2.改变施肥观念
适情使用化肥，加大使用农家肥。从理论上讲，使用化肥，只是单纯地对土壤中的矿物质进行补充，没有补充土壤中的有机质。而土壤中的有机质，尤其是氮，可以改善土壤结构，使土壤颗粒团粒化。所以长期使用化肥，会使土壤板结。而农民使用化肥的理念是为了临时性的促使提高产量而已。如果加大农田使用农家肥有很多优点，如：
（1）来源广，成本低：农家肥基本都是在农村中就地取材，就地积制，所有废弃的粪便、作物腐植质都成为肥料。
（2）肥力成分高：农家肥料不但含有各种大量和中微量营养元素，而且含有一些能刺激根系生长的物质，以及各种有益土壤微生物。
（3）改善土壤结构：农家肥中含有丰富的腐植酸，能促进土壤团粒结构的形成，使土壤变得松软，改善土壤水分和空气条件，利于根系生长；增加土壤保肥保水性能；提高地温，促进土壤中有益微生物的活动和繁殖等。
（4）肥效期长：使用农家肥虽然不像化肥那样“见效迅速”，但农家肥中大部分养分都以复杂的有机态存在，需经微生物转化分解，才能释放出各种有效养分供作物吸收利用，这个过程虽较慢，但肥效较长。一般一年施促其肥效可延续3年~5年。
（5）可与化肥搭档：各种农家肥的养分含量有些不促，根据土壤肥力可施化肥，从而两者相互补充，相互促进，有利于达到用地和养地相结合，使农作物高产稳产的目的。
敖伦布拉格地区有优越的农家肥条件，应鼓励农民实施使用农家肥。脱离化肥，坚持实施使用农家肥是保护耕地生态环境，使耕地可持续发展的又一重要途径之一。当地的农民很重视家庭养殖业，如包括养猪、养牛、养羊和家禽等，为农业的可持续发展提供了良好的农家肥来源，应充分发挥这里的农业型生态区域环境的作用。
3.脱离农药
从上所述之，敖伦布拉格地区的农田作业过程全部用各种农药来代替了，如使用“灭敌灵”、“除草剂”等。而使用农药，农药是含有大量的药物成分，虽然可以在一时间杀死病虫害，但也会使有益的动物受到损伤。长期使用，病虫害的抗药性能增强，而迫使药物浓度增加，对环境中的有益动物损伤更加厉害。使用除草剂虽然省力，节约了劳动力，但经常使用除草剂会破坏土壤中的有机质，也会使土壤失去自然肥力。对各种农用药物的使用会严重影响土壤的自然肥力，使土壤性质发生变化，最终，破坏了环境中的生态平衡，从而促使土壤退化。
四、实施优化经营
从区位因素分析，敖伦布拉格镇的地理环境和地形地貌很适合农业产业化经营。实施产业化经营的前提是土壤改造，而土壤改造的前提是改善耕地灌溉方式，要改变农田施肥观念，坚持农田作业规律。如果克服了各种不利于当地发展农业的因素，敖伦布拉格地区的地理环境是有利于实施产业化经营。
从专业词义分析，农业产业化是以市场为导向，以经济效益为中心，以主导产业、产品为重点，优化组合各种生产要素，实行区域化布局、专业化生产、规模化建设、系列化加工、社会化服务、企业化管理，形成种养加、产供销、贸工农、农工商、农科教一体化经营体系。这就使农业走上自我发展，自我积累、自我约束、自我调节的良性发展轨道的现代化经营方式和产业组织形式。它实质上是指对传统农业进行技术改造，推动农业科技进步的过程。这种经营模式从整体上推进传统农业向现代农业的转变，是加速农业现代化的有效途径。
另外，敖伦布拉格地区还可以实施发展生态农业，生态农业模式是一种在农业生产实践中形成的兼顾农业的经济效益、社会效益和生态效益，结构和功能优化了的农业生态系统。它是依据生态学、生物学、经济学、系统工程学原理，以土地资源为基础，以太阳能颤动力，以沼气为纽带，进行综合开发利用的种养生态模式。通过生物转换技术，在同地块土地上将节能日光温室、沼气池、畜禽舍、蔬菜生产等有机地结合在一起，形成一个产气、积肥同步，种养并举，从而使环境、能源、肥源、物流良性循环的能源生态系统工程。敖伦布拉格地区还可以农业产业化与生态农业融为一体。
参考文献：
[1]仁孝宗，王振亭.民勤绿洲沙源分析.宁夏大学学报,2010年，第01期
[2]李学斌，陈林，宗乃平，谢应忠.宁夏盐池县封育区沙地浅层土壤水分时空特征分析.宁夏大学学报,2010年，第02期
农药在土壤中的降解途径篇6
目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了国内的生态环境，使得水污染日益加剧。水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件，而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境；同时也不断地改造环境，创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强，环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时，也将大量的废弃物带给了环境，造成了环境污染，对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题：一是大气污染对健康的危害，空气污染物在短时间内大量进入人体，会导致急性危害。产生的原因，一种是污染地区的气象条件发生了变化，大量污物积聚在低空，扩散不开；另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气，造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中，机体可受到慢性潜在性危害，使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现，是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实，有30余种空气污染物具有致癌作用，其中最突出的是多环芳烃化合物，以3，4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物，在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3，4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。
二、现代生物技术与环境保护
现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。首先，生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题，同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次，利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次，生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。
三、现代生物技术在环境保护中的应用
（一）污水的生物净化
污水中的有毒物质其成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。
（二）污染土壤的生物修复
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀，防止水土流失。
（三）白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌；另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。同时，还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯，这些聚酯是微生物内源性贮藏物质，可以用发酵方法进行生产，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量，人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造，此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs)，研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种，即将PHAs重组菌进行发酵，在积累大量的PHAs后，加入信号物质，使裂解蛋白产生，细胞壁破坏，PHAs析出，以简化胞内产物PHAs的提取过程，降低提取成本。