残留农药的生物有效性研究进展

徐耀

摘 要 生物有效性，即为衡量生物摄取摄取土壤中污染物的可能性的标准，同时，是影响污染物在环境中降解或转化等环境行为及其对非靶标生物危害性的重要参数总和。20世纪以来，污染物的生物有效性问题已成为农业科学与环境科学和生态学的热点研究问题。由此，拟对这一课题进行初步探索。

关键词 农药残留；生物有效性

中图分类号：S158 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2014）21--02

1 土壤中农药残留生物有效性

农药进入土壤之中并不是完全消失，而是与粘土矿物或土壤的有机质，产生了生物活性低的结合残留，在此其中农药结合残留已经形成。这些结合残留，在土壤中大量存在，并且不以环境条件的改变而变化。并且通过释放，威胁人体与生物。所以，研究残留农药的生物有效性与生态研究密不可分。

关于动物有效性问题，具有巨大数量，且直接参与土壤有机质分解过程的土壤动物在农业生态系统中，帮助矿化物质的损耗，其功用是在整个植物生长季节之中呈现分散性进行解析的，这种生物调解过程十分重要。例如，蛆蝴在土壤动物之中数量庞大，是农业生产之中最基础的分解者。同时，蛆蝴起富集作用的化学物质除了对自身造成毒副作用以外，进一步危及了更加高级的生物体。此外，因为蛆蝴对污染物的敏感性，所以，研究者可进一步探索生态毒理效应的污染物反应。

2 影响生物有效性的因素

农药在环境，尤其是土壤中的行为，主要为释放、排泄、逸失、扩散、质流、渗透、持留、吸蓄、聚合、矿化、积累、代谢及降解。这些物理行为在一定程度上，取决于农药在土壤中的吸附与解吸能力。而化学药品进入生物体内的潜力与其传播途径、时间及所依附的土壤性质，与农药本身都有一定的关系，无论其中哪个层面产生变化，其他部分也会随之变化。所考虑的因素相对较多，主要从以下几点进行分析。

2.1 农药理化性质

在农药物理和化学性质直接影响的化学结构，主要是在水中的溶解度、极性、吸附、挥发、电离、稳定性的几个方面及光解的能力等。所以，在农药科学与技术创新的过程，研究者尝试新的化学结构或新的基团的引入可能有新的生物活性，其中化合物的辛醇-水分配系数，关键部分影响生物有效化合物。对农药的吸收和积累动态的研究，表明化合物的辛醇-水分配系数呈正相关的植物化合物的吸收大小相似的结构和相对分子质量的数量。农药是一个伟大的关系特性植物吸收和吸收农药本身。

2.2 土壤因素

农药在土壤中会产生一系列的物理和化学变化。最重要的是吸附和解吸过程，因为它决定了污染物在土壤中的溶液的浓度，这决定了这些污染物的生物利用度。土壤作为一个连续体模型的区间，化学品和土壤的相互作用是通过吸附-解吸常数的测定。根据土壤的成分预测的变化在不同类型土壤中污染物的生物利用度，在土壤中的污染物风险评估变得简单。

2.3 老化对有效性的影响

在土壤中的污染物进入，进入大气蒸发和进一步扩散，如水向一个方向移动，主要体现在地表径流等；而且对深层土壤浸出。土壤胶体和有机物的吸附，由植物或微生物降解和一系列的物理和化学反应吸收，将从国家使污染物是高能量状态更稳定，随着农药在土壤中的停留时间，农药和土壤成分形成结合残留，其生物利用度逐渐降低。

3 评价生物有效性的方法

对于生物有效性的一般的检测方法主要为提取与分析，其中较为引起关注的是提取方法，其主要是应用一系列的物理手段或化学溶剂，进行检测。由此，将从以下几种方法进行解析。

3.1 充分提取

充分提取是目前最广泛的提取方法。目前，常规的提取方法主要有索氏提取、超声波提取、振荡提取及超临界溶剂萃取、加速溶剂萃取、微波辅助萃取等方法。此类提取方法虽然产率高，但土壤中充分提取污染物对污染物的生物有效性与老化对污染物生物有效性等问题往往出现高估的现象，并不能进行直观的反映。

3.2 温和提取

随着老化时间的延长，农药进入土壤后，其结合残基将继续增加，并导致在无农药减量化土壤，不能使机体的有效使用。此外，温和的提取比较充分提取可更真实地表现出生物有效性。有效的污染物是从土壤生物学性质、生物物种、污染物本身的变化，所以，不同介质的极性溶剂，对污染物的生物利用度是必要的。

3.3 环糊精提取

所谓环糊精，具有亲水性和疏水性的环圈，而三维手性空腔结构。可形成许多底物分子的信封包合物，二氯甲烷为索氏溶剂萃取，用正丁醇为溶剂振荡提取，从土壤中提取的多环芳香族碳氢化合物为1.6倍的微生物降解。它还包括消化液提取，提取指土壤中的寡毛纲动物，通过土料的方式接触残基的分解过程。这些动物的消化液可能会溶解一定量的污染物，而在此其中被消化液溶解的污染物，则更方便快捷的被肠胃吸附，进入血液循环，从而适用于检验的一种方法。

4 结语

综上，我国目前土壤中农药残留的生物有效性研究已初具规模。

（责任编辑：赵中正）endprint