第五章土壤环境保护第二节农药与土壤污染-农药在土壤中的迁移转化（课件）《环境学基础》教学同步（化学工业出版社）

第五章土壤环境保护 第二节农药与土壤污染 农药在土壤中的迁移转化 功? 过? 化学农药 农药在土壤中的行为主要受迁移、吸附和降解等作用的影响。 迁移:农药的挥发、径流、淋溶以及作物的吸收等，也可使农药从土壤转移到其他环境要素中去。 吸附作用:使一部分农药滞留在土壤中，并对农药的迁移和降解过程产生很大的影响。 降解作用:是农药消失的主要途径，是土壤净化功能的重要表现。 农药在土壤中的迁移转化 农药在土壤中的迁移转化 一、土壤中农药的迁移 二、非离子型农药与土壤有机质的作用 三、农药在土壤中的转化 四、典型农药在土壤中的迁移转化 五、农药在土壤中的残留 是由于农药分子不规则的热运动而使其由浓度高的地方向浓度低的地方所做的迁移运动。 一、土壤中农药的迁移 农药在土壤中的迁移转化 (一)扩散 扩散 气态发生----挥发 非气态发生（液相、气-液、气-固界面） 影响农药在土壤中扩散的因素 (一)扩散 土壤水分含量的影响 Shearer 等对林丹在粉砂壤土中的扩散研究表明： 干燥土壤中无扩散 含水<4% 随水分的增加，两种扩散系数都增大 含水4% 总扩散系数和气态扩散系数最大 含水>4% 随水分的增加，总扩散系数下降 含水4-16% 随水分的增加，非气体扩散系数下降 含水4-20%，气态扩散系数>50% 含水>16% 随水分的增加，非气体扩散系数增加 含水30% 非气态扩散系数最大 气扩散随水分含量的变化 非气扩散随水分含量的变化 吸附的影响 吸附作用会减弱农药的扩散能力，既吸附与扩散呈负相关关系。 土壤的紧实度的影响 土壤的紧实度大，其孔隙度就小，扩散能力减弱。 土壤温度的影响 土壤温度增高，扩散系数增大，扩散能力增强。 影响农药在土壤中扩散的因素 气流速度的影响 气流速度增大，可使农药蒸汽更快的离开土壤表面，增大农药的汽扩散，亦能增大农药的挥发量。 农药种类的影响 不同种类的农药，化学性质不同，扩散能力不一样，扩散行为也有差异。 （二）质体流动 指土壤中的农药在外力的作用下（如溶于水或悬浮于水中的农药随水的运动；存在于土壤有机质中或吸附于土壤微粒上的农药随土粒的运动）所进行的迁移。 土壤中溶于水，悬浮在水中的农药，或者吸附在土壤固相上和存在于土壤有机质中的农药，它们与水和土粒一起发生的运动即质体流动。 一、土壤中农药的迁移 影响质体流动迁移的因素 胶体吸附作用的影响 被强烈吸附的化学农药其质体流动迁移能力越小。 农药的性质 如溶解度大的化学农药其质体流动迁移能力强。 （二）质体流动 ----土壤有机质对非离子型农药的吸附作用 二、非离子型农药与土壤有机质的作用 农药在土壤中的迁移转化 吸附作用 分配作用 作用力 范德华力或化学键 分子力--溶解作用 吸附热 高吸附热 低吸附热 吸附等温线 非线性 线性 竞争作用 竞争吸附 非竞争吸附 与溶解度相关 吸附等温线呈线性 二、非离子型农药与土壤有机质的作用 不存在竞争吸附 （一）非离子型农药在土壤 —水体系中的分配作用 1、吸附等温线呈线性 2、不存在竞争吸附 3、分配系数随其在水中溶解度的减小而增大 二、非离子型农药与土壤有机质的作用 （一）非离子型农药在土壤 —水体系中的分配作用 三、农药在土壤中的转化 1、化学降解----水解反应（吸附催化水解） 吸附催化水解（成为有机磷农药在土壤中的主要降解途径）:土壤系统中某些水解反应受黏土的催化作用，可能比相应的水体中要快。 农药在土壤中的迁移转化 地亚农（硫代硫酸酯类）在ｐＨ＝６时，无土体系中水解：２％／d，有土体系中水解：１１％／ d。 有机磷杀虫剂地亚农等硫代磷酸脂及马拉硫磷的水解反应。 1、化学降解----水解反应（吸附催化水解） 马拉硫磷，ｐＨ＝７的有土体系中，水解半衰期：６－－８ｈ 　　　　　ｐＨ＝９的无土体系中，水解半衰期：２０ d。 1、化学降解----水解反应（吸附催化水解） 农药对光的敏感程度是决定其在土壤中的残留期长短的重要因素。 例：中国农业科学院茶叶研究所 陈宗懋研究员 “土壤中农药的光化学降解”（1982年在美研究成果） 三、农药在土壤中的转化 2、光化学降解 结论： 不同农药的相对光解速率相差很大； 有机磷 > 氨基甲酸脂 > 三均氮类农药> 有机氯 > 拟除虫菊类； 有机物浓度与降