滇池面源农药污染的时空分布及综合控制

李志敏，傅 杨*，马雪涛，高纯林，朱云杰

(1.昆明市植保植检站，云南昆明650032;2.云南省农产品质量监督检验研究院，云南昆明650200;3.呈贡县植保植检站，云南昆明650000;4.西山区植保植检站，云南昆明650100)

使用农药防治病虫害，是保障农作物产量安全的有力措施。据农业部门统计近20年数据表明，昆明市平均每年防治农作物病虫害面积超过80万hm2，年均挽回粮食损失13.2万t，病虫害防治平均每年挽回损失150 kg/hm2左右。近年来，由于气候变化、作物结构调整、栽培措施更替，昆明农作物病虫害种类呈不断增多态势，用于防治病虫草鼠害的农药量在局部区域逐年增加，据2007年统计资料计算，当年昆明平均每公顷耕地农药使用量为18.6 kg，而昆明市植保植检站监测统计，同期滇池和松华坝水源区监测点农田平均农药使用量24 kg/hm2，有效成分用量8.24 kg/hm2，大大高于国家级生态乡镇建设指标 (＜3 kg/hm2)，略低于1998年至2000年全国平均农药使用水平12.7 kg/hm2(有效成分)［1］。研究认为农业面源污染的核心问题是水体氮、磷富营养化［2］，而使农药污染倍受关注的是农药作为有毒化学品对生态环境的影响，农药随空气飘移、地表径流或渗流进入水体，或附着于土壤中造成污染。农药污染已成为中国影响范围最大的一种有机污染，且具有持续性［3］，农药在土壤中的残留是导致农药对环境造成污染和生物危害的根源［4］，并且随作物的生长在作物体中蓄积［5］。水土流失是造成滇池农业面源污染的重要原因［6］，同样农药的残留也会随水土流失进入滇池造成农药污染。近年来滇池面源污染问题相关研究很多［2，6］，但农药污染状况的研究未见报道。2006年至2007年，笔者对滇池及松华坝水源区流域内6个县 (区)农田土壤、地表水农药残留进行取样调查，以了解滇池面源农药污染的现状及农药残留在时间和空间上的分布，为农药污染的综合控制提供依据。

1 材料与方法

1.1 取样点选定

取样点为滇池流域呈贡、官渡、西山、晋宁及松华坝水源区嵩明、盘龙等6个县 (区)，选择有代表性的农田区域设调查取样点。

1.2 调查方法

1.2.1 农药残留的空间分布调查

分别于5月雨季开始前和10月下旬雨季结束后进行取样调查。每个县 (区)随机选择作物区域1～2个，调查作物区域总体水、土农药残留情况。雨季后，不定期取主要河道或沟渠周围农田地表水及河道沟水，调查不同环境水体中农药残留情况。

1.2.2 农药残留的时间分布调查

选定25块农田建立田间档案，以农户日记式详细记录该田地的农事活动，特别是农药使用情况，于11月取该田地土样送检，调查该田地当年使用农药的残留情况。

选定晋宁县石寨村2个点和西山区芦柴湾村1点共3块农田建立田间档案，在作物一个生育季内，每月取样送检，监测该田地农药残留变化情况。

1.3 取样方法

1.3.1 土样

棋盘式9点取样或5点取样，每点取作物生长区0～15 cm耕层土0.5～1 kg，混合后取1 kg混合土样散装，记录取样时间、地点和作物情况，记录取样前1个月内施药情况。指定田块的，还应收集该田地的田间档案，以备查农药施用情况。当天取样当天送检样品。

1.3.2 水样

在选定的田地里取周围沟渠水，同一段沟渠5点取样，每点取水样500～1 000 ml，混合后取水样1 000 ml瓶装备用;无沟渠水的，在人工浇水时取地表径流。流动水体取出水口处的水，每点5 min取水样1 000 ml，取5次，留混合水样1 000 ml。记录取样时间、地点、周围作物情况，问询施药情况。在指定田块还应收集该田地的田间档案，以备查农药施用情况。当天取样当天送检样品。

1.4 检测方法

1.4.1 检测方法

统一由农业部农产品质量监督检验测试中心 (昆明)采用气相色谱－质谱联用仪 (GC－MS)对样品进行检测。根据检测报告进行统计和分析。

1.4.2 检测项目的确定

指定项目检测，根据农药调查表上当月使用农药种类定检测项目，当月检测有残留的项目，下月继续检测;或根据取样点近期农药使用情况或当地主要使用农药种类定检测项目，并对六六六、DDT全检。

不指定项目检测，由农业部农产品质量监督检验测试中心 (昆明)根据现有标样库进行57个项目全扫描分析。

2 结果与分析

2.1 农药污染的空间分布

对调查的6个县 (区)围绕水源区取样送检，检测结果表明，仅嵩明县土样和水样未测出农药残留。土壤检出率由高到低分别为官渡检出率50%，西山46.7%，呈贡县38.5%，晋宁31.3%，盘龙20%，检出土壤中的作物为1个果树、1个花卉、2个粮食，其余为蔬菜;地表水检出的有3个县，检出率为呈贡42.9%，盘龙16.7%，西山12.5%，检出水样呈贡县为雨季地表径流水，其余为菜地沟水。农药残留的空间分布明显与取样区域的作物结构、农药用量和环境有关，未检出的嵩明县长期以来以粮食作物为主，农药使用量较少。土壤检出率前三位均是蔬菜主产区，用药频率较高，农药使用量较大，是农药残留的主要原因;地表水检出率最高的呈贡县是老菜区，除农药使用量外，还说明雨季地表径流的农药量可能高于其他时期地表径流和渗流的农药流失量，这与李温雯等［6］有关有机物随水土流失的研究结果相近。

2.1.1 土壤中农药残留检测结果

2006年至2007年共送检土样60个，检出农药残留20个 (表1)。其中全扫描检测土样16个，检测农药项目57种，检测限0.1 mg/kg，有2个样本检出六六六农药，样本检出率12.5%;定项目检测44个，检测农药39种295次，有18个样本检出DDT、毒死蜱、氯氰菊酯、多菌灵等7种共32次，样本检出率40.9%，农药检出率10.8%。检测项目综合了检测部门能检的、监测点常用的及资料记载易残留的农药，具有一定代表性。

表1 土壤农药残留检测结果

续表

从表1结果看，有农药残留的土样均出现在10月至11月，说明农药残留的空间分布可能存在季节差异，5月雨季前，昆明处于高温强光照时段，光化学降解是大量施用到土壤中的农用化学品在环境中消失的重要途径［10］，因此农药残留量低是可能的。

2.1.1.1 有机氯

送检土壤样本中有46个进行了六六六、DDT残留检测，有3个样本检出农药，样本检出率6.5%。2006年11月晋宁县古城镇中谊村、呈贡县大渔乡常东村2个样本分别检出六六六残留0.23 mg/kg和0.2 mg/kg，大大高于王京文［7］在其他菜地的调查结果，接近中国禁用2年后1985年农田耕层土总体残留的上限 (0.254 mg/kg)［3］，可能与当年使用量和停止使用的时间有关。2007年11月呈贡斗南镇上可乐村检出DDT残留0.021 mg/kg，低于国家一级标准 (≤50 μg/kg)。检测项目中其他有机氯类农药林丹，检测样品16个，未检出有残留。

2.1.1.2 有机磷

指定检测毒死蜱土样14个，不指定项目检测16个，共检出毒死蜱5次，其中呈贡大渔乡0.056 mg/kg、西山碧鸡镇0.023 mg/kg、官渡六甲乡0.022 mg/kg、晋宁上蒜乡0.012 mg/kg、呈贡斗南镇0.009 mg/kg，样本检出率35.7%，检出残留的田地最后一次施用毒死蜱时间为76 d前。在克百威等高毒农药限制使用后，毒死蜱是昆明蔬菜主产区防治地下害虫的常用杀虫剂，由于其在土壤中持效时间长而受欢迎，检测结果与实际使用情况相符。

其他检测的有机磷项目有辛硫磷、敌敌畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲基对硫磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、久效磷、磷胺、三唑磷、甲基毒死蜱、甲基嘧啶磷、马拉硫磷、速灭磷、杀螟硫磷、二嗪磷等27种，检出限0.005～0.1mg/kg，均未检出残留。

2.1.1.3 拟除虫菊酯

指定检测拟除虫菊酯类土样23个，不指定项目检测样品16个。检测甲氰菊酯、氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯等7种菊酯类农药156次。有10个样本检出氯氰菊酯、氰戊菊酯和氯氟氰菊酯，其中氯氰菊酯检出频率最高，检出10次，残留量0.0034～0.157 mg/kg。最高残留量低于浙江商品竹林土壤含量［8］，也低于丁明［9］等在果园中试验药后45 d土壤残留量 (0.405 mg/kg)。

2.1.1.4 多菌灵

指定检测多菌灵土样21个，有7个样本检出多菌灵，样本检出率33.3%，残留量0.03～1.9 mg/kg。其中官渡区矣六乡菜地土样农药使用记录中全年未施用多菌灵，检测残留量0.1mg/kg;西山区海口镇蚕豆土样，最后一次施用多菌灵距检测时间10个多月，且其间种植水稻，检测残留1.9 mg/kg。表现出检出量与施药情况的关系不成正比，结合近年来农药市场监管情况看，多菌灵的残留还可能与其他农药中含有该种成分有关。

2.1.1.5 其它检测项目

其它检测项目包括氨基甲酸酯类呋喃丹、克百威、灭多威、抗蚜威、甲萘威，三氯杀螨醇，吡虫啉等杀虫剂均未检出;甲霜灵、五氯硝基苯、三唑酮、三环唑、百菌清、甲基硫菌灵、菌核净等杀菌剂未检出;仲丁灵、二甲戊灵、乙草胺等除草剂未检出。

2.1.2 地表水农药残留检测结果

送检地表水样品46个，其中指定项目检测15个水样，检测农药86次，检出农药残留2个水样3次，样本检出率13.3%，农药检出率3.5%;不指定项目检测31个，检出农药5个水样10次，样本检出率16.1%。滇池沿岸农田普遍低于滇池河堤，可能是因为在雨季之前，农田水基本为滇池倒灌，而很少有排入滇池;监测点蔬菜地多为大棚栽培旱地，即使下雨，农田地表径流也很少，因此农田中农药随径流水流入地沟的量很少。农田沟渠中农药残留的来源可能是渗漏、侧渗，以及清洗施药器具和散落的农药包装材料。

2.1.2.1 有机磷

2007年5月西山区海口镇黄瓜地沟渠水，检出敌敌畏0.007 mg/kg，该田地一年内未使用敌敌畏。由于沟渠与其他田地共用，因此认为农药残留来源于该区域其他田地。

2.1.2.2 菊酯类

2006年10月18日盘龙区双龙乡莴笋地沟渠水，检出溴氰菊酯0.302 mg/kg、氯氰菊酯0.146 mg/kg，该田地只在8月15日施用功夫 (氯氟氰菊酯)，检测农药残留的来源可能是周围农田，也可能与菊酯类农药 (如氯氟氰菊酯)的纯度有关。

2.1.2.3 杀菌剂和除草剂

2007年7月水样检出农药残留，结果表明 (表明)，呈贡县东大河、胜利河均为入滇河道，河流流经农田区域均为菜地，采集的水样中有杀菌剂甲霜灵、三唑酮残留，杀菌剂残留来源与农药使用相符。

表2 地表水农药残留检测结果

据调查，除草剂扑草净、异丙甲草胺菜地作物很少使用，一旦使用后除草剂在土壤中残留时间一般都较长，扑草净土壤中最长残效期70 d，农药残留的来源可能与除草剂的残效期较长有关。

几种农药在水体中的残留量呈现距滇池由远到近逐渐减少的趋势，可以认为在水流过程中，农药有可能沉降、固着、渗漏等。有研究表明，有机污染物的疏水亲脂特性使得该农药在水体中的含量较低，大部分被水体中的悬浮颗粒物质如矿物、生物碎屑和胶体物质所吸附，并随着重力沉降等物理化学作用进入水体沉积物中或由生物吸收富集于生物体中［6］。大渔乡中和村胜利河入滇口水样未检出农药残留，在入滇之前该河道有一个阻截系统，对水体中物质有过滤作用，也可以使入滇口水样农药残留量下降。

2.1.2.4 其它检测项目

5月和10月取样10个，进行不指定检测项目全扫描检测，检测农药指标57个，包括有机氯、有机磷、菊酯类杀虫剂以及杀菌剂、除草剂等，均未检出农药残留。

进入雨季后的2007年7月呈贡取样9个，2007年9月西山、嵩明、晋宁、呈贡等地取样11个进行不定项目全扫描检测，57个指标均未检出。

由表2看出，多个水样中均检出烟碱成分，2007年9月取11个样检测结果均检出烟碱，多数区域并未种植烟草，所以烟碱残留应该与作物无关，也不符合田间农药使用情况，烟碱残留来源有待进一步研究。

水体检测报告中，其它检出种类还有果虫磷、避蚊酯 (邻苯二甲酸二酯)、特慕灵 (氨基甲酸酯类)、偶氮苯 (2，3－二氯苯胺)、蒽醌及其他多环芳烃类，据查均未作为农药登记使用，有的可能作为工业原料添加剂、塑料增塑剂、颜料固化剂等，未见用于农药的报道，说明除了农药外，水体中其它有机物污染情况也不容忽视。

2.2 农药污染的时间分布

样点1:晋宁县石寨村委会王玉枝户，作物水稻，对稻田水和土进行监测，检测项目六六六 (0.001 mg/kg检出限，下同)、DDT(0.001 mg/kg)、甲胺磷 (0.006 mg/kg)，其余为当月使用的农药种类如敌百虫 (0.008 mg/kg)、毒死蜱 (0.008 mg/kg)、马拉硫磷 (0.008 mg/kg)、三唑磷 (0.10 mg/kg)共7种;4月28日、6月15日、7月16日取稻田内水样检测当月使用农药品种7种，均未检出残留。

样点2:晋宁县石寨村彭汝英户，豌豆地土壤和沟渠水，检测项目六六六 (0.001 mg/kg检出限，下同)、DDT(0.001 mg/kg)、甲胺磷 (0.006 mg/kg)，使用农药灭多威 (0.01 mg/kg)、毒死蜱 (0.008 mg/kg)、马拉硫磷 (0.008 mg/kg)、辛硫磷 (0.064 mg/kg)、溴氰菊酯 (0.008 mg/kg)，其中辛硫磷为土壤处理;4月28日、9月27日、11月12日分别送检沟渠水样，检测项目7个，均未检出残留。

样点3:西山区海口镇芦柴湾村陆文珍户，作物黄瓜－番茄，检测项目18个，只测出多菌灵残留，5月20日土壤浇灌多菌灵有效成分12 kg/hm2，5月28日采土样，检出多菌灵残留0.33 mg/kg，6月27日采土样仍检出多菌灵残留0.204 mg/kg，7月25日采土样未检出多菌灵。说明该剂量以浇灌法土壤施药，多菌灵在土壤中残留时间至少为38 d。7月28日、8月5日、8月16日、8月27日以浇灌法累计施用多菌灵，9月20日采样，检出多菌灵0.27 mg/kg，说明分期4次累计施用多菌灵，在该剂量下残留至少24 d。在0.005～0.01 mg/kg检出限下，其他药剂均未检出。

定田块定期对3个样点监测，结果表明，土壤农药残留的时间分布与农药施用有一定关系，在调查中常规喷雾施药条件下，施用的有机磷类、菊酯类等杀虫剂均测不出农药残留;杀菌剂多菌灵为土壤处理剂，药剂本身具有土壤残效期长的特点，农药残留符合施药情况，且随时间推移土壤残留量呈下降趋势，也符合农药降解规律。

3 小结

(1)调查结果表明，滇池及松华坝水源区农业面源存在农药污染，农药残留种类主要是有机氯、有机磷、菊酯类等杀虫剂及少量杀菌剂和除草剂，与国内其他地区研究结果基本一致［3，4，7～9，11］。调查中检出多菌灵残留，并且表现出一定差异，多菌灵在土壤中的消解半衰期差异显著，说明土壤类型、降雨量和日照等环境因素对其影响很大［15］。国内很少对该药剂进行报道。此次调查未测出甲胺磷和氨基甲酸酯类高毒农药残留，说明近年来昆明市对禁限用农药的管理取得了明显成效。

(2)有机氯农药中六六六、DDT在土壤中局部地区测出较高残留量。中国早在1983年就禁止生产六六六和DDT。该农药禁用后一段时期存在向偏远地区转移的现象，农药监管死角是禁限用农药最可能出现的区域。据昆明市植保植检站近年来农药管理市场抽查，并未发现有六六六、DDT销售，曾对1个疑似六六六样本送检，结果为阴性。据报道六六六在土壤中被分解95%所需时间最长约20年，DDT被分解95%需30年之久［7］。国内外大量的研究报告表明，无论是农业国家还是发达的工业国家，有机氯农药残留仍是土壤中主要化学污染物负荷的重要组成之一［3］。

(3)调查区域农药残留的空间分布与取样时间、作物结构、农药用量和环境有关。农药残留检出率总体趋势为秋季样品＞夏季样品;蔬菜作物区＞传统粮食区;农药用量高的地区＞其他地区;地表径流水＞菜地沟水＞滇池水，且菜地沟水中农药残留来源不一定与该田地有关。

(4)调查区域的农药残留时间分布与施用农药的时间和种类有关。但叶面喷雾的多数农药在土壤和水体中未测出残留量。

(5)作为对滇池面源农药污染的定性研究，本调查结果有重要意义，但由于采样方法和样本量覆盖率不够、没有专门的研究和检测机构、缺乏可以参照的国家标准和农药标样，可能影响到本调查结果的全面性，要全面了解农药对土壤、面源水体污染的影响，仍需做深入研究。

4 滇池面源农药污染综合控制的思考

大量研究结果表明［3～14］，造成农药污染的原因主要是农药的性质、使用方法、施药的环境条件等，因此控制农药污染必须从源头做起。

4.1 加强农药监管，严格控制农药使用

加强农药监管力度，禁止高毒高残留农药的使用，是杜绝农药污染的关键措施。同时在大面积农业生产仍以化学防治为主的情况下，强化农药的减量控制、合理施药、精准施药等方面的宣传和示范，压低农药使用水平，仍然非常重要。

4.2 改善生态环境

云南省针对滇池面源污染的综合控制做了大量工作，在水源区实施四退三还、生态沟渠建设、入滇水口的阻截系统工程、人工湿地建设等，在改善生态环境，阻止污染物排入滇池的同时，也能加快农药被附着、过滤、吸收和分解。

4.3 实行有害生物综合控制

土壤有机质含量、土壤微生物、强光照、适宜的温湿度条件等都能加快农药降解速度，秸秆堆腐、增施优质有机肥、翻耕田地增加阳光曝晒等农业措施，均有利于环境中农药残留的下降。近年来昆明市植保部门推广实施的以农业防治为主，综合利用生物防治、物理防治方法，合理使用化学防治，经济有效地控制农业有害生物的IPM体系建设取得了明显成效，从理论和实践上看对农药污染控制都是切实可行的。

4.4 加快对农药污染及降解技术的研究

云南气候特殊，生物和环境条件多样化，对云南本土的农药污染研究工作起步较晚，虽然农药在食品上的残留研究及农产品质量安全研究和控制体系已初步开展和建立，但对环境农药污染的监测和研究均未正式列入工作范畴。昆明市要发展有机农业、创建生态城市，农药的环境残留不容忽视。

本调查得到农业部农产品质量监督检验测试中心(昆明)刘虹程研究员的大力支持，在此深表感谢。

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