環(huán)境學(xué)概論-第七章土壤

第七章土壤環(huán)境污染與防治◆土壤的組成和性質(zhì)◆土壤環(huán)境污染◆重金屬對(duì)土壤的污染◆化學(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤的污染◆土壤荒漠化§7.1土壤的組成和性質(zhì)土壤的組成土壤的物理化學(xué)性質(zhì)§7.1.1土壤的組成土壤土壤是位于陸地表面呈連續(xù)分布、具有肥力并能生長(zhǎng)植物的疏松層。

§7.1.1土壤的組成土壤礦物質(zhì)原生礦物

直接來(lái)源于巖石受到不同程度的物理風(fēng)化作用的碎屑，其化學(xué)成分和結(jié)晶構(gòu)造未有改變。次生礦物巖石風(fēng)化和成土過(guò)程中新生成的礦物，包括簡(jiǎn)單鹽類，次生氧化物和鋁硅酸鹽類礦物等?！?.1.1土壤的組成土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)的機(jī)械組成自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例組合而成的，各粒級(jí)在土壤中所占的相對(duì)比例或重量百分?jǐn)?shù)稱為土壤的機(jī)械組成，也叫做土壤質(zhì)地?！?.1.1土壤的組成土壤有機(jī)質(zhì)土壤腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的主要部分，約占有機(jī)質(zhì)總量的50~65%。進(jìn)入土壤中的有機(jī)物包括植物、動(dòng)物及微生物等死亡體，經(jīng)分解轉(zhuǎn)化逐漸形成有機(jī)質(zhì)，即腐殖質(zhì)?！?.1.1土壤的組成土壤空氣土壤空氣的主要成分同大氣一樣，為N2、O2、CO2等。但土壤中活有機(jī)體產(chǎn)生的CO2及消耗的O2是使氣相組成改變的重要途徑。一般來(lái)說(shuō)，CO2的濃度隨深度的增加而慢慢地增加，自然O2則相應(yīng)地緩慢地減少。土壤溶液土壤溶液把土壤、大氣中的植物養(yǎng)分溶解組成營(yíng)養(yǎng)溶液，輸送到植物根部，水在葉部經(jīng)蒸騰作用蒸發(fā)到大氣中，參加水分的循環(huán)?！?.1.1土壤的組成§7.1.1土壤的組成土壤剖面形態(tài)覆蓋層(Ao)又稱為有機(jī)質(zhì)，由地面上的枯枝落葉組成。淋溶層(A)

這一層發(fā)生水溶性物質(zhì)向下淋溶作用。淋溶層中生物活動(dòng)最為強(qiáng)烈，進(jìn)行強(qiáng)烈的有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和積累作用?！?.1.1土壤的組成土壤剖面形態(tài)沉積層(B)是位于表土和底土之間的層次，因該層常沉積著自上層淋溶下來(lái)的物質(zhì)，所以稱為層沉積層。母質(zhì)(C)

處于土壤剖面底部，它是巖石風(fēng)化物的殘積物或運(yùn)積物，為受成土作用的影響。§7.1.1土壤的組成土壤剖面形態(tài)風(fēng)化層(D)

又稱母巖，未受成土過(guò)程的影響。土壤的物理性質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)

土壤顆粒（包括單獨(dú)顆粒、復(fù)粒和團(tuán)聚體）的空間排列方式及其穩(wěn)定程度，孔隙的分布和結(jié)合的狀況稱為土壤的結(jié)構(gòu)。為使土壤結(jié)構(gòu)良好，通常要求土壤顆粒小、土粒細(xì)、粘結(jié)力強(qiáng)，有利于形成復(fù)粒。§7.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)土壤的物理性質(zhì)土壤孔隙

土壤團(tuán)聚體之間的空隙以非毛管孔隙為主，而團(tuán)聚體內(nèi)部的孔隙以毛管孔隙為主。毛管孔隙能吸持水分，不易通氣透水；非毛管孔隙則相反。土壤總孔隙率在50%左右，其中非毛管孔隙占1/5~2/5為宜。§7.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)§7.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)土壤膠體及土壤吸收交換性土壤膠體的類型及構(gòu)造

有機(jī)膠體：主要是腐殖質(zhì)和生物活動(dòng)的產(chǎn)物，是高分子有機(jī)物。無(wú)機(jī)膠體：主要是細(xì)顆粒的粘土微粒。有機(jī)—無(wú)機(jī)復(fù)和膠體：土壤中一部分礦物膠體和腐殖質(zhì)膠體結(jié)合在一起所形成。§7.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)土壤膠體及土壤吸收交換性土壤的膠體性質(zhì)巨大的表面積和表面能電荷性質(zhì)土壤膠體一般帶負(fù)電荷，兩性膠體也可帶正電荷。分散性和凝聚性由于土壤膠體一般是陰離子膠體，它在陽(yáng)離子作用下凝聚。土壤膠體及土壤吸收交換性土壤的吸附與交換

土壤的吸附作用包括：生物吸收、機(jī)械吸收、物理吸收（分子吸收）、化學(xué)吸收、物理化學(xué)吸收。

離子交換作用包括：土壤中吸附的陽(yáng)離子和土壤溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換；土壤膠體在酸性土壤中也有帶正電的，因而可進(jìn)行陰離子交換作用?！?.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)土壤的酸堿性和氧化—還原性土壤的酸堿性

土壤的酸度：即土壤溶液中的H+所引起的酸性和活性酸度，包括活性酸度、潛在酸度、交換酸及水解酸。

土壤的堿度包括：主要來(lái)自土壤NaCO3、NaHCO3、CaCO3以及膠體上交換性Na+，它們水解呈堿性?！?.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)§7.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)土壤的酸堿性和氧化—還原性土壤的酸堿性

土壤酸堿性對(duì)元素有效性的影響：土壤的酸堿性主要影響元素的存在狀態(tài)，從而影響元素的可利用性?！?.1.2土壤的物理化學(xué)性質(zhì)土壤的酸堿性和氧化—還原性土壤的氧化—還原性土壤的氧化—還原性來(lái)自土壤中的有機(jī)/無(wú)機(jī)的氧化/還原性物質(zhì)。土壤中的氧化—還原物質(zhì)可分為無(wú)機(jī)體系和有機(jī)體系。無(wú)機(jī)體系：氧體系、鐵體系、錳體系、硫體系和氫體系。有機(jī)體系：有機(jī)物、微生物及其代謝產(chǎn)物，根系分泌物，有機(jī)酸、酚醛和糖類等。土壤污染和凈化土壤污染源土壤污染物質(zhì)土壤污染的發(fā)生類型§7.2土壤環(huán)境污染土壤污染當(dāng)土壤環(huán)境中所含污染物數(shù)量超過(guò)土壤自凈能力或當(dāng)污染物在土壤環(huán)境中的積累量超過(guò)土壤環(huán)境基準(zhǔn)或土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即為土壤環(huán)境污染。土壤凈化在自然因素的作用下，通過(guò)土壤自身的作用，使污染物在土壤環(huán)境中的數(shù)量、濃度、毒性或活性降低的過(guò)程，稱為土壤（自然）凈化作用?！?.2.1土壤污染和凈化土壤凈化物理凈化作用土壤是一個(gè)多相的疏松多孔體，猶如天然的過(guò)濾器，可以機(jī)械阻留難溶性固體污染物；土壤膠體又具有很強(qiáng)的表面吸附能力，可以吸附可溶性污染物。但有一些污染物會(huì)隨水遷移至地表水或地下水層；某些污染物可揮發(fā)或轉(zhuǎn)化成氣態(tài)物質(zhì)在土壤孔隙中遷移、擴(kuò)散，進(jìn)入大氣?！?.2.1土壤污染和凈化§7.2.1土壤污染和凈化土壤凈化物理化學(xué)凈化作用污染物陰、陽(yáng)離子與土壤膠體上原來(lái)吸附的陽(yáng)、陰離子之間進(jìn)行離子交換吸附作用?；瘜W(xué)凈化作用污染物進(jìn)入土壤后可發(fā)生一系列化學(xué)作用：凝聚、沉淀、氧化還原、絡(luò)合—螯合、酸堿中和、水解等。生物凈化作用土壤中存在大量微生物和土壤動(dòng)物，分解轉(zhuǎn)化污染物的能力很強(qiáng)。土壤污染源工業(yè)污染源一般直接由工業(yè)“三廢”引起的土壤污染僅限于工業(yè)區(qū)周圍數(shù)千米、數(shù)十千米范圍內(nèi)，其造成的大面積土壤污染往往是間接的。農(nóng)業(yè)污染源主要是化肥、化學(xué)農(nóng)藥、除草劑的大量使用及牲畜的排泄物。生物污染源生活污水和被污染的河水均含有各種致病菌和寄生蟲。§7.2.2土壤污染源和污染物§7.2.2土壤污染源和污染物土壤污染物有機(jī)物類主要是有機(jī)農(nóng)藥、除草劑、酚類、油類、稠環(huán)芳烴（如多氯聯(lián)苯、苯并蓽）、洗滌劑、高濃度耗氧物質(zhì)等。重金屬污染物如汞、鉻、鉛、銅、鎘、鋅、鎳、砷、硒等。放射性污染物主要是核爆炸降落的污染物，及原子能和平利用所排出的液體和固體的放射性污染物?！?.2.2土壤污染源和污染物土壤污染物化學(xué)肥料主要是指含氮和含磷的化學(xué)肥料。致病的微生物土壤中的病原微生物主要來(lái)源于人畜糞便及用于灌溉的未經(jīng)處理的污水。水體污染型工礦企業(yè)廢水和城市生活污水，未經(jīng)處理不實(shí)行清污分流直接排放，使水系和農(nóng)田遭到污染。水污染型的污染特點(diǎn)是沿河流或干支渠成枝形片狀分布。污染物一般集中在土壤表層，但也會(huì)向下部土體擴(kuò)散和遷移，以致達(dá)到地下水深度。大氣污染型污染物來(lái)源于被污染的大氣，其特點(diǎn)是以大氣污染源為中心呈環(huán)狀或帶狀分布。污染物質(zhì)主要集中在土壤表層?！?.2.3土壤污染的發(fā)生類型農(nóng)業(yè)污染型污染物主要來(lái)自施入土壤的化學(xué)農(nóng)藥、化肥、除草劑等。凡未被植物吸收和未被根層土壤吸收、吸附、固定的養(yǎng)分都在根層以下積累或轉(zhuǎn)入地下，成為潛在的污染物。固體廢棄物污染型主要是工礦企業(yè)排出的尾礦廢渣、污泥和城市垃圾在地表堆放或出質(zhì)過(guò)程中通過(guò)擴(kuò)散、降水淋濾等直接或間接地影響土壤，使土壤受到不同程度的污染。§7.2.3土壤污染的發(fā)生類型土壤中重金屬元素的來(lái)源土壤中重金屬的污染特征土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化§7.3重金屬對(duì)土壤的污染

土壤中的微量重金屬元素主要來(lái)自原生巖石。由于成土母質(zhì)的千變?nèi)f化，再加上人類的生產(chǎn)活動(dòng)，完全不受影響的土壤已不存在。重金屬在土壤中不易隨水淋濾，不能被土壤微生物分解；相反，生物體可以富集重金屬，使重金屬在土壤環(huán)境中集積，甚至某些重金屬轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物?！?.3.1土壤中重金屬元素的來(lái)源重金屬在土壤環(huán)境中分布重金屬是構(gòu)成地殼的元素，在土壤環(huán)境中分布廣泛。重金屬在地殼中的含量<0.1%。經(jīng)過(guò)巖石風(fēng)化、火山噴發(fā)、大氣降塵、水流沖刷和生物攝取等過(guò)程，構(gòu)成在自然環(huán)境中的遷移循環(huán)。重金屬污染源主要是在采礦、選礦、冶金、電鍍、化工、染料等工藝過(guò)程中產(chǎn)生?！?.3.2土壤中重金屬的污染特征重金屬污染化學(xué)行為可變價(jià)態(tài)

氧化還原反應(yīng)易發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化物

配位化合物、螯合物、絡(luò)合物，使在水中的溶解度增大，在土壤環(huán)境中遷移?！?.3.2土壤中重金屬的污染特征§7.3.2土壤中重金屬的污染特征重金屬污染生態(tài)效應(yīng)

（1）一般重金屬對(duì)生物產(chǎn)生毒性的濃度范圍較大。（2）不同類型重金屬對(duì)作物產(chǎn)生危害不同。

Cu、Zn植物正常生長(zhǎng)。

Hg、Cd積累達(dá)到一定程度，通過(guò)食物鏈引起慢性中毒。（3）微生物不僅不能降解重金屬，還會(huì)使其毒性更大?！?.3.2土壤中重金屬的污染特征重金屬污染生態(tài)效應(yīng)（4）植物從土壤中攝取重金屬，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。（5）同種重金屬，在土壤中存在形態(tài)不同，其遷移轉(zhuǎn)化特點(diǎn)和污染性質(zhì)、危害程度也不同。水溶態(tài)和交換態(tài)重金屬比難溶態(tài)重金屬的活性、毒性大得多。（6）重金屬對(duì)土壤微生物有一定的危害。重金屬在土壤環(huán)境中的行為特征物理遷移礦物顆粒吸附，有機(jī)膠體吸附。重金屬離子與絡(luò)離子可以隨水遷移至地面水體。物理化學(xué)遷移

1.重金屬與無(wú)機(jī)膠體吸附兩種類型：離子交換、土壤膠體與被吸附離子通過(guò)共價(jià)鍵、配位鍵而吸附?！?.3.2土壤中重金屬的污染特征§7.3.2土壤中重金屬的污染特征重金屬在土壤環(huán)境中的行為特征物理化學(xué)遷移

1.重金屬與無(wú)機(jī)膠體吸附兩種類型：一種是離子交換；一種是土壤膠體與被吸附離子通過(guò)共價(jià)鍵、配位鍵而吸附。2.專性吸附重金屬可被水和氧化物表面牢固吸附。§7.3.2土壤中重金屬的污染特征重金屬在土壤環(huán)境中的行為特征物理化學(xué)遷移

3.重金屬和有機(jī)膠體結(jié)合。

4.溶解、沉淀。§7.3.2土壤中重金屬的污染特征重金屬在土壤環(huán)境中的行為特征生物遷移

1.植物根系從土壤中吸收某些化學(xué)形態(tài)重金屬。一般水溶性、簡(jiǎn)單絡(luò)離子容易被植物吸收。一.化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染化學(xué)農(nóng)藥是消滅人類和植物病蟲害的有效藥物，對(duì)農(nóng)林牧業(yè)的增產(chǎn)、保收和保存，以及人類傳染疾病的預(yù)防和控制等方面都起了非常大的作用。迄今農(nóng)藥的品種已發(fā)展到上千種，農(nóng)藥的使用量也急劇增加，成為決定現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和提高收獲量的重要因素?！?.4化學(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤的污染自1939年瑞士科學(xué)家莫勒發(fā)明了DDT殺蟲劑以來(lái)，使農(nóng)藥的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展，至現(xiàn)在世界農(nóng)藥的年產(chǎn)量已超過(guò)200萬(wàn)噸以上，每年農(nóng)藥的銷售額平均增長(zhǎng)率大于6—8％?；瘜W(xué)農(nóng)藥的品種日漸增加。已研制成功并受到專利保護(hù)的品種有l(wèi)200多種，約有500多個(gè)品種已投入市場(chǎng)使用。農(nóng)藥生產(chǎn)的發(fā)展所以如此迅速，這與它在保證農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面所起的作用是分不開的。有人估計(jì)，如果不使用化學(xué)農(nóng)藥，現(xiàn)在全世界糧食總收成的一半將會(huì)被各種病蟲害和雜草所吞噬。由于使用了化學(xué)農(nóng)藥，目前已能挽回總收成的15％。但由于農(nóng)藥不足，每年造成的損失仍達(dá)總收成的35%，其造成的損失中又以同人類關(guān)系最為密切的棉花、糧食等損失最多。因此，目前人類實(shí)際上已處于不得不用農(nóng)藥的地步。而且在未來(lái)的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，農(nóng)業(yè)的生命力仍將依賴化學(xué)農(nóng)藥的廣泛使用。同時(shí)，隨著日益增加的化學(xué)農(nóng)藥等通過(guò)生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用、廢棄等不同環(huán)節(jié)大量進(jìn)入環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，因而也產(chǎn)生了一些不良后果，主要表現(xiàn)為：(1)有機(jī)氯農(nóng)藥不僅對(duì)害蟲有殺傷毒害作用，同時(shí)對(duì)害蟲的“天敵”及傳粉昆蟲等益蟲益鳥也有殺傷作用，因而破壞了自然界的生態(tài)平衡；(2)長(zhǎng)期使用同類型農(nóng)藥，使害蟲產(chǎn)生了抗藥性，因而增加了農(nóng)藥的用量和防治次數(shù)，也大大增加了防治費(fèi)用和成本；(3)長(zhǎng)期大量使用農(nóng)藥，使農(nóng)藥在環(huán)境中逐漸積累，尤其是在土壤環(huán)境中,產(chǎn)生農(nóng)藥污染環(huán)境的問(wèn)題.二.主要的農(nóng)藥類型人工合成的化學(xué)農(nóng)藥，按化學(xué)組成可以分為有機(jī)氯、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)砷、氨基甲酸酯類等制劑；按農(nóng)藥在環(huán)境中存在的物理狀態(tài)可分為粉狀、可溶性液體、揮發(fā)性液體等；按其作用力式可有胃毒、觸殺，熏蒸塔。病、蟲、雜草等有害生物，不論在形態(tài)、行為、生理代謝等方面均有很大差異。因此，一種農(nóng)藥往往僅能防治某一種病蟲害，專用性很強(qiáng)。一般所謂農(nóng)藥包括有許多種類：除了最常見的殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、殺螨劑、殺鼠劑、殺線蟲劑、土壤處理劑等。三.農(nóng)藥在土壤中的遷移、降解(一)農(nóng)藥污染土壤的主要途徑1．施用于田間的各種農(nóng)藥大部分落入土壤中，附著于植物體上的部分農(nóng)藥，也由風(fēng)吹雨淋落人土壤中，這就是造成土壤污染的主要原因。有人觀察到，施在作物葉部的殺蟲劑有56%進(jìn)入土壤造成殘留。

2．使用浸種、拌種等施藥方式，或是將農(nóng)藥直接撤至土壤中，造成土壤污染的累積。

3.近些年來(lái)采用噴射方法，如用飛機(jī)噴射，估計(jì)有50%以上的農(nóng)藥從葉面下落到土壤，也有大量農(nóng)藥撤在或蒸發(fā)到空氣中，它們粘附在飄塵上，隨氣流擴(kuò)散。一旦降雨，農(nóng)藥隨雨水降落到土壤中，造成土壤污染。土壤受農(nóng)藥的污染程度與栽培技術(shù)和種植作物種類有關(guān)，栽培水平高的耕田與復(fù)種指數(shù)高的土地農(nóng)藥殘留量也大。（二）農(nóng)藥在土壤中的殘留1.影響農(nóng)藥在土壤中殘留的因素（1）化學(xué)農(nóng)藥性質(zhì)的影響：農(nóng)藥本身的化學(xué)性質(zhì)，如揮發(fā)性、溶解度、化學(xué)穩(wěn)定性等(2)土壤性質(zhì)的影響：農(nóng)藥在質(zhì)地粘重和有機(jī)質(zhì)含量高的土壤中存留時(shí)間較長(zhǎng)。主要是由于土壤是一個(gè)粘土礦物—有機(jī)質(zhì)的復(fù)合膠體，其吸附性能作用可形成穩(wěn)定的難溶性結(jié)合殘留物。

2．農(nóng)藥在土壤中的殘留量：進(jìn)入土壤中的化學(xué)農(nóng)藥，易受各種化學(xué)、物理和生物的作用，并以多種途徑進(jìn)行反應(yīng)或降解，只是不同類型的農(nóng)藥其降解速度和難易程度不同而已。因此農(nóng)藥在土壤中存留時(shí)間不同。農(nóng)藥在土壤中的存留時(shí)間常用兩種概念來(lái)表示；即半衰期和殘留量，所謂半衰期指施入土壤中的農(nóng)藥因降解等原因使其濃度減少一半所需要的時(shí)間；而殘留量指土壤中的農(nóng)藥因降解等原因含量減少而殘留在土壤中的數(shù)量，單位是mg／kg土壤。（三）農(nóng)藥在土壤中的轉(zhuǎn)化1．土壤對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的吸附作用：進(jìn)人土壤的化學(xué)農(nóng)藥通過(guò)物理吸附、化學(xué)吸附、氫鍵結(jié)合和配價(jià)鍵結(jié)合等形式吸附在土壤顆粒表面。農(nóng)藥被土壤吸附后，移動(dòng)性和生理毒性隨之發(fā)生變化。所以土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附作用，在某種意義上就是土壤對(duì)農(nóng)藥的凈化。但這種凈化作用是不穩(wěn)定的，也是有限度的。當(dāng)被吸附的農(nóng)藥在土壤溶液中的被其他物質(zhì)重新置換出來(lái)時(shí)，即又恢復(fù)了原來(lái)的性質(zhì)。由于土壤中存在著一個(gè)由無(wú)機(jī)膠體(粘土礦物)、有機(jī)膠體(腐殖酸類)以及有機(jī)—無(wú)機(jī)膠體組成的膠體體系，在酸性條件下，帶正電荷，在堿性條件下帶負(fù)電荷。不同類型的粘土礦物的吸附能力也有較大的差異。

2．化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)和擴(kuò)散：土壤中的農(nóng)藥，在被土壤固相物質(zhì)吸附的同時(shí)，還通過(guò)氣體揮發(fā)和水的淋溶在土體中擴(kuò)散遷移，因而導(dǎo)致大氣、水和生物的污染。大量資料證明，不僅易揮發(fā)的農(nóng)藥，而且不易揮發(fā)的農(nóng)藥(如有機(jī)氯)，都可以從土壤、水及植物表面大量揮發(fā)。對(duì)于低水溶性和持久性的化學(xué)農(nóng)藥來(lái)說(shuō)，揮發(fā)是農(nóng)藥進(jìn)入大氣中的重要途徑，資料表明，在空氣中的農(nóng)藥是以氣態(tài)為主的。

化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)速度決定于農(nóng)藥本身的溶解度、蒸氣壓和近地表的空氣層的擴(kuò)散速度。其他一些條件可通過(guò)影響這兩個(gè)基本因素而影響揮發(fā)過(guò)程。這些條件包括溫度、農(nóng)藥在地表的濃度、吸附強(qiáng)度、農(nóng)藥劑型、移動(dòng)到地表一空氣間農(nóng)藥的轉(zhuǎn)移率、蒸發(fā)潛熱的供給，地表上方空氣流動(dòng)速度等。農(nóng)藥揮發(fā)的快慢與它們的蒸氣壓有關(guān)，DDT、狄氏劑和林丹等的蒸氣壓較低，而有機(jī)磷和某些氨基甲酸酯的蒸氣壓相當(dāng)高，因而它們的揮發(fā)速度快慢有所不同。農(nóng)藥的蒸發(fā)與土壤含水量有密切關(guān)系。土壤干燥時(shí)，農(nóng)藥不擴(kuò)散，主要是被土體表面所吸附。隨著土壤水分的增加，由于水的極性大于有機(jī)農(nóng)藥極性，因此水占據(jù)了土壤礦物質(zhì)表面把農(nóng)藥從土壤表面趕走，使農(nóng)藥的揮發(fā)性大大增加。當(dāng)土壤含水量達(dá)4%時(shí)，擴(kuò)散最快，以后逐漸減慢。溶解于有機(jī)質(zhì)中的農(nóng)藥不受土壤含水量的影響，因此含水量增加時(shí)，土壤殘留的農(nóng)藥主要是溶解在土壤有機(jī)質(zhì)中。農(nóng)藥隨水的遷移形式有兩種：一些在水中溶解度大的農(nóng)藥可直接隨水遷移；一些難溶農(nóng)藥主要吸附于土壤顆粒表面進(jìn)行水的機(jī)械遷移，最終進(jìn)入江河水體。

3．農(nóng)藥在土壤中的降解：農(nóng)藥在土壤中的降解，包括光化學(xué)降解、化學(xué)降解和微生物降解等。

(1)光化學(xué)降解：指土壤表面接受太陽(yáng)輻射能和紫外線光譜等能量而引起農(nóng)藥的分解作用、由于農(nóng)藥分子吸收光能，使分子具有過(guò)剩的能量，而呈“激發(fā)狀態(tài)”。這種過(guò)剩的能量可以通過(guò)熒光或熱等形式釋放出來(lái)，使化合物回到原來(lái)狀態(tài)，但是這些能量也可產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，使農(nóng)藥分子發(fā)生光分解、光氧化、光水解或光異構(gòu)化。其中光分解反應(yīng)是其中最重要的一種，因?yàn)榉纸饪赡苡晒庵苯踊蜷g接獲得。由紫外線產(chǎn)生的能量足巳使農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)中碳一碳和碳-氫鍵發(fā)生斷裂，引起農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化，這可能是農(nóng)藥轉(zhuǎn)化或消失的—個(gè)重要途徑。光解產(chǎn)物在環(huán)境中仍會(huì)不斷分解。

(2)化學(xué)降解：化學(xué)降解以水解和氧化最為重要，水解是最重要的反應(yīng)過(guò)程之一。

(3)微生物降解：土壤中微生物對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的降解起著重要的作用，土壤中的微生物(包括細(xì)菌、真菌、霉菌、放線菌等各種微生物），能夠通過(guò)各種生物化學(xué)作用參與分解土壤中有機(jī)農(nóng)藥。由于微生物的菌屬不同，破壞化學(xué)物質(zhì)的機(jī)理和速度也不同，土壤中微生物對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的生物化學(xué)作用主要有：脫氯作用、氧化還原作用，脫烷基作用、水解作用、環(huán)裂解作用等。土壤中微生物降解作用也受到土壤的pH、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物、濕度、溫度、通氣狀況等因素的影響?！?.5土地荒漠化一、荒漠化和沙漠化發(fā)展現(xiàn)狀荒漠化指由于氣候變異和人類活動(dòng)等種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤(rùn)干旱地區(qū)的土地退化。 土地退化過(guò)程有兩個(gè)不同階段，在退化過(guò)程中的土地，稱為土地荒漠化，諸如礫質(zhì)化、鹽漬化、沼澤化等。沙漠化為土地退化過(guò)程的最終階段形成的，是在荒漠化基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的。這種說(shuō)法在國(guó)內(nèi)外已得到共識(shí)。從20世紀(jì)40年代以來(lái)，全球10%以上的耕地經(jīng)歷了不同程度的退化，（陸地總面積為12108

km2），這種退化還在發(fā)展（《世界資源》，1992年）中。全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的12108多人口受到荒漠化的威脅，其中有1.35108人在短期內(nèi)有失去土地的危險(xiǎn)。非洲的撒哈拉沙漠每年正以6km的速度向北推進(jìn)，有可能向南歐、東歐蔓延。目前，非洲大陸約有1/5的土地已荒漠化。全球荒漠化土地約為3600×104km2，占全球土地面積的1/4，且呈擴(kuò)大和發(fā)展趨勢(shì)。荒漠化土地仍以每年(5～7)

104km2的速度擴(kuò)展，形勢(shì)十分嚴(yán)峻。全球荒漠化土地中有70%是干旱地，影響全球人口的1/6，尚不包括極干旱的自然沙漠化地區(qū)。占全球陸地面積6%的土地屬特別嚴(yán)重的沙漠化土地，216104km2的可灌溉耕地的狀況日益惡化，占干旱地面積的30%。亞洲、非洲和南美洲的870104km2土地的可耕地已嚴(yán)重荒漠化了。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球土地荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失每年為420108美元。二、中國(guó)土地荒漠化和沙漠化的發(fā)展與存在的問(wèn)題中國(guó)是世界上荒漠化和沙漠化面積較大、分布較廣、危害嚴(yán)重的國(guó)家之一。20世紀(jì)50～70年代，荒漠化土地平均每年擴(kuò)大1560km2，至80年代，則每年擴(kuò)大2100km2。目前，全國(guó)荒漠化和沙漠化土地面積約153.3104km2，占國(guó)土面積的15.9%，有人認(rèn)為，中國(guó)的沙漠（沙質(zhì)荒漠）、戈壁（礫質(zhì)荒漠）及沙漠化土地總面積達(dá)188104km2，占全國(guó)土地總面積約20%。也有的資料認(rèn)為我國(guó)荒漠化土地面積為262.2104km2，占整個(gè)國(guó)土面積的27.3%。盡管統(tǒng)計(jì)方法上有所差異，都說(shuō)明我國(guó)土地荒漠化和沙漠化的形勢(shì)是十分嚴(yán)峻的。我國(guó)荒漠化和沙漠化土地集中分布在西北、華北和東北的11個(gè)省區(qū)，將近1/3國(guó)土面積遭受風(fēng)沙的威脅。流沙使農(nóng)田、草場(chǎng)、城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、交通線路和水利設(shè)施遭受嚴(yán)重影響，這些地區(qū)約1330104hm2的農(nóng)田遭受風(fēng)沙危害，糧食產(chǎn)量下降且不穩(wěn)定。有1108hm2草場(chǎng)面積牧草嚴(yán)重退化，使牲畜飼養(yǎng)量下降，許多水庫(kù)淤積、灌渠荒蕪，鐵路運(yùn)輸受到影響。進(jìn)而使原本脆弱的生態(tài)環(huán)境更加惡化，耕地退化，民眾貧困化，對(duì)該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重制約作用。三、土地荒漠化與沙漠化的原因荒漠化形成的根本原因一為氣候變化；二為人類活動(dòng)，是各種自然因素和