土壤中多菌灵污染及修复技术研究现状

张海英

摘 要：多菌灵是最常用的杀菌剂之一，具有用量大、潜在毒性强的特点。该文根据多菌灵应用特性及危害，从外源化学物质修复、植物修复、微生物修复和菌根修复等4个方面提出了促进多菌灵降解技术的措施；在污染物迁移特性阻控领域也提出了良好的建议，对保障农业生产环境安全具有指导作用。

关键词：多菌灵 土壤 迁移 降解

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（c）-0060-02

化学农药的应用可以有效保障农业丰收，在现代农业生产中发挥着不可替代的作用，然而，由于人们长期地过量用药，高毒、难降解农药的大量使用，人们赖以生存的环境接纳了过多的化学品，所以研究农药在土壤环境中的降解特性及其环境行为对于现代农业的可持续发展具有重要意义。

1 有机农药污染现状

地上施用和地下施用是农药最主要的两种使用方式，即：（1）通过喷雾、喷粉、撒施等措施进行地上用药，一部分沉降到作物体上，其余的绝大部分都要沉积到土表面；（2）通过拌种、拌土或沟施等方式进行地下施药，一部分可作用于靶标外，但绝大部分则直接进入土壤中。由此可见，无论通过地上施用还是地下施用，农药的绝大部分最终都会汇集于土壤中，因此，土壤可称为是农药等污染物的“汇”。因此很多学者认为农药施用后会有80%进入环境，尤其是土壤接纳了大量的有机农药。所以，农田土壤的农药污染情况十分严重，引人关注的有机氯农药污染依然广泛存在，同时广泛应用的杀虫剂而导致了土壤新问题的出现，土壤中农药污染很难在短时间内消除，有的污染还是不可逆的过程，很容易通过食物链威胁到人类的健康[1]。

随着《土壤污染防治行动计划》）的出台，对于构建土壤环境治理体系、推动环境保护产业发展，改善区域土壤环境质量、保障农业生产环境安全具有积极意义。

2 多菌灵特性及应用范围

多菌灵属于内吸性杀菌剂，是苯并咪唑类化合物，具有抑菌效率高、抑菌范围广等优点，应用广泛，对水稻、小麦、蔬菜、中药材等多种植物的褐斑病、立枯病等病害的防治具有良好效果。多菌灵的杀菌机理是通过干扰真菌微管的正常装配来实现的，但也会导致啮齿类雄性动物的生殖能力显著下降，当然也会影响到人类或其他哺乳动物的生殖和发育。

由于多菌灵的毒性较高，我国食品卫生标准中规定多菌灵最大残留限量低于0.5 mg/kg。对多菌灵的需求量占杀菌剂总需求量的10%，占农药总需求量的3%左右，属于为数不多的万吨级杀菌剂。而水稻、果树、蔬菜、中药材等栽培过程中多具有湿度大、温度高或者生长周期长等特点，因而病害相对严重，多菌灵等杀菌剂污染问题就较为突出。

3 杀菌剂的危害特征

杀虫剂的毒性相对较大，如果进入土壤中的农药达到一定数量，对栖息在土壤中的生物种群将产生严重危害，破坏土壤结构。一般来说，土壤杀虫剂污染容易发生在夏季，以有机磷、拟除虫菊酯类为主；而病害伴随着作物整个生长周期，所以杀菌剂施用周期更长。例如黄瓜和西红柿的栽培中，用多菌灵等杀菌剂在育苗期进行拌种消毒、移苗后苗期进行喷施防猝倒病和立枯病、定植后进行灌根防枯萎病、结果期喷施防白粉病等；再如为防治人参立枯病、锈腐病、根腐病，每年要用多菌灵对土壤进行5～6次处理。虽然杀菌剂超标现象如此严重，但人们通常认为杀菌剂的急性毒性较弱，因此人们更加关注容易引起中毒死亡的杀虫剂。从环境毒理学的角度上看，这种观点后果将是十分可怕的。

同大田栽培相比，蔬菜、人参、果树和水稻栽培过程中，往往有保护性耕作的阶段，在人工创造的小气候单元内，具有高温、高湿、光照较弱和温差较大的特点。它作为一个特殊的生态系统，环境条件差别很大，相对封闭的生态环境既有利于立地植物生长发育，同时也为病害、虫害的繁殖提供了适宜的条件。这种特殊环境改变了农药在植物和土壤中的消解行为。研究表明，农药在保护性耕作土壤的残留期明显长于露地，容易导致农药在土壤中的积累。

4 多菌灵污染控制机理研究现状

从现有的文献资料来看，有关杀菌剂在土壤中的残留动态研究较多，也有人提出了一些控制对策，但多从“防”的技术上进行探讨，机理研究相对薄弱。

4.1 外源化学物质修复

利用外源化学物质的氧化性或催化性能，增加有机污染物的可利用性，利用TiO2和Fe2O3为催化剂促进PAHs的降解，因为氧化剂有利于土壤中农药的降解，显然，利用过氧化氢加速有机磷农药的降解，但过氧化氢的氧化能力过强，会威胁作物的生长。此类方法价格昂贵，还有可能产生新的次生污染。

4.2 植物修复

植物直接吸收并在植物组织中降解为非植物毒性的物质。具有特殊功能的植物能直接从土壤吸收农药并进行分解，再通过代谢作用使其转化为CO2和H2O。

具有发达根系的植物，或者能分泌某些降解酶的植物能促进根际微生物菌群对农药的降解，而且还发现一些草本植物能有效降解土壤中的有机物。

4.3 微生物修复

这方面的研究最为广泛，有原位和异位修复2种，原位修复相对更为省事些。但无论微生物以何种机理降解有机农药，所投加的菌剂是降低土壤中污染物的关键所在[2]，此方法虽然便宜，但需要较长的时间筛选特定的微生物，并且很大程度上受环境条件的影响。学者分离出了降解多菌灵的菌株，也具有较好的降解效果，但是容易受到温度、pH值、外加氮源的影响。

4.4 菌根修复

人们发现菌根能显著提升植物的逆境抗胁迫能力，在抗旱、抗盐碱、抗酸化、抗重金属和有机污染等方面都能发挥很大作用，这就使得人们越来越关注有机污染土壤中菌根的作用。作为土壤微生物与植物根系之间的桥梁和纽带，菌根能够加速有机污染物的转化与降解，对植物生长和有机污染土壤等方面具有积极的作用。菌根真菌与植物根系形成的共生体既有利于植物生长，又能扩大根际范围，产生根系分泌物和特殊性酶、促进根际微生物的活性提升。上述作用能够增加作物根系的生长活力、促进土壤中有机农药的转化与降解，有大量菌根生长的植物对农药有很强的耐受性，把有机有机污染物转化为菌根真菌和植株的营养成分，降低农药对土壤的污染程度。例如，菌根真菌容易侵染豆科植物，大豆根系有丛枝菌根真菌生长之后，氧化乐果威胁影响到作物生长。因此利用菌根技术修复有机污染物污染过的土壤是生物修复的重要措施之一，具有广阔的发展前景。

5 多菌灵迁移特性研究现状

土壤中的污染物很容易通过地表径流和淋溶作用进入水体，成为面源污染威胁最大的因素之一。人们对水体富营养化较为关注，对农药和重金属等污染物在农田土壤—水体系的迁移和转化方面并未引起足够的重视，通常认为这些污染物对水体的富营养化贡献量不大，并且也不像水体富营养化那么直观。但是从毒性和对生物体的危害方面来看，农药污染具有在天然水体中只要有微量浓度即可产生毒性效应、一般难于生物降解等特点，因此其影响很难在短时间内消除，并且可以通过食物链最终威胁到人类的健康。农药等有机污染物在土壤中运移及从土壤向水体迁移除了与污染物本身性质、土壤类型、土壤结构等因素有关外，与土壤吸附性能、降水强度和坡度也密切相关，但有关黑土区的资料很少。因此，应加强黑土区土壤中多菌灵等有机农药迁移规律研究，以补充面源污染数据，而且还有助于进一步明确其降解机理和影响因素，以协调农业生产和环境保护的关系。

参考文献

[1] 卜元卿，孔源，智勇，等.化学农药对环境的污染及其防控对策建议[J].中国农业科技导报，2014（2）：19-25.

[2] 王玉军，马卉，李业东，等.一株高效降解菌对多菌灵的降解机理[J].农药，2014（1）：49-51.