阿特拉津环境危害及污染防治对策

高 远 杨 帆 秦 景

（1.水利部松辽水利委员会，吉林 长春 130021；2.松辽流域水资源保护局，吉林 长春 130021；3.中国水利水电科学研究院，北京 100044）

阿特拉津又名莠去津，化学名为2-氯-4-乙胺基-6-异丙氨基-1,3,5-三嗪，分子式为C8H14ClN5，是一种人工合成的三嗪苯类除草剂，剂型主要为40%悬浮剂，是选择性内吸传导型苗前、苗后除草剂。北方旱区作物的常用除草剂，主要适用于玉米、高粱、果园和林地等，使用量呈逐年增长趋势。阿特拉津的使用，大大促进了世界精耕农业和效益农业的发展。阿特拉津是一种低毒除草剂，但在施用过程中有20%～70%会长期残留与土壤中，并且结构稳定，水溶性强，半衰期长，难以降解。因此，随着时间的推移，阿特拉津的污染全球性、环境持久性和内分泌干扰等特性所引起的环境与健康问题，引起了世界各国的高度重视。

1 阿特拉津应用概况

阿特拉津由Geigy化学公司1952年研制开发，于1959年在瑞士投入商业生产。由于具有优良的杀草功效且价格便宜，很快在世界各国得到了广泛应用和推广，目前世界有80多个国家使用。有研究显示在美国，阿特拉津是最广泛使用的除草剂之一，每年喷撒量达4000t，占除草剂使用总量的60%；日本每年的阿特拉津生产量约为1750t；瑞典1986年阿特拉津的使用量达120 t[1]。中国从20世纪80年代初开始使用阿特拉津，且使用量呈逐年增加趋势。中国在1996年阿特拉津的全年使用量为1800t（有效成分），l998年为2130t，1999年为2205t，2000年则上升至2835t，用量以每年20%的速度递增，而2001年阿特拉津在中国的使用量跃升至5000t，由此引起的环境问题不容忽视。

2 阿特拉津分布

阿特拉津施用后，大部分进入到土壤，并且20%～70%的残毒随着降雨产生的地表径流进入河流、湖泊和水库等。阿特拉津在世界范围内推广和应用已有50多年历史，由于具有较低的蒸气压、较好的水溶性和较小的吸附系数，致使曾经大量使用阿特拉津的国家在其地表水、地下水和土壤中均发现阿特拉津的残留。并且阿特拉津在环境中结构稳定、难以降解，半衰期可达150～180 d。

2.1 国内分布情况

目前，我国长江、黄河、淮河和辽河等流域的地表水中均检测到残留的阿特拉津，某些地区的水库和土壤，甚至地下水中也陆续发现其残留，这其中以张家口地区的洋河水系最为严重[2]。洋河附近的农药厂多年生产，并向洋河排放阿特拉津含量较高的废水，由此引发多次大面积农田污染事件。在1987年和1994年均发现洋河水中阿特拉津严重超标，分别为1137 ug/L和523ug/L，直接导致位于洋河下游的北京市官厅水库中阿特拉津浓度高达0.67～3.90ug/L。任晋[2]等对张家口地区的洋河水系及地下水进行了普查，在130 m 深的井水中阿特拉津的有毒代谢物脱乙基阿特拉津(DEA)浓度高达7.2ug/L，判断其已进入地下水层，且地下水中有毒代谢物DEA和脱异丙基阿特拉津(DIA)的含量是母体阿特拉津浓度的6～l0倍，从而被认为是地下水污染的重要因素。严登华等[3]系统剖析了东辽河流域地表水中阿特拉津含量和富集特征的时空差异。发现东辽河流域旱田分布区和非旱田分布区的地表水中，平均含量分别为9.71和8.854ug/L，在干流下游形成了分布的高值区，7月是该流域地表水中阿特拉津含量最高时期，可达18.93ug/L。杨敏娜等[4]的调查研究表明，我国长江泰州和南通段的阿特拉津污染严重。水中阿特拉津浓度在0.10～64.49ug/L，检出率达100%。随着使用时间的延长，阿特拉津残留有逐渐增多的趋势。塔娜等[5]从2003年11月至2004年9月，对太湖梅粱湾水体进行了4次采样，测定该水域中的阿特拉津含量在0.02～0.6lug/L，并且研究表明，水生生物和太湖生态环境产生不利影响。

2.2 国外分布情况

在美国、欧洲许多国家的地下水、河流、湖泊和港湾中不断检测出阿特拉津的残留。美国工程兵师团堪萨斯管区对堪萨斯城西北部（NWK）艾奥瓦州、内布拉斯州、堪萨斯州和密苏里州的18个水库，进行连续10年的水文和水质监测，阿特拉津的检出率为100%，且在其中14个水库的水样中测出阿特拉津的浓度均高于美国环保署规定的临界值3ug/L。

MARTIN等[6]对加拿大魁北克市Yamaska（亚马斯卡）河河口附近水域及其支流进行研究时，发现阿特拉津的最高质量浓度都超过了加拿大为保护水生生物而制定的水质标准2ug/kg。

BUSTER[7]曾对瑞典的18个湖泊进行调查，结果均有阿特拉津检出，其中最高浓度达4ug/L。有研究表明，瑞典的降雨中含有阿特拉津，推断由于阿特拉津的挥发和风蚀作用，导致阿特拉津会在降雨中出现，从而造成高山湖泊中也有阿特拉津被检出。

3 阿特拉津的危害

阿特拉津具有内分泌干扰作用，能影响动物类固醇激素的合成。因此，美国、欧共体和日本等国均把它列为内分泌干扰化合物，1997年它被世界野生动物基金会列为环境荷尔蒙物质。AT有类雌激素作用，在环境中虽然含量少，但具有很强的激素效应，低剂量的阿特拉津会导致两栖动物的幼虫雄性出现卵巢，出现雌雄同体和脱雄现象。阿特拉津对水生动物如水蚤、水蛭的取食、生长、产卵均有抑制作用。

国内外研究[8,9]表明阿特拉津对水生动植物、两栖类生物、哺乳动物和人类都有不同程度的损害。研究表明[10,11]

在0.001ug/L的浓度中，淋巴细胞染色体轻微受损，浓度达到0.005ug/L染色体发生显著损伤。阿特拉津具有致癌作用，长期暴露会导致动物卵巢癌和乳腺癌的发生，有研究调查了66个患卵巢肿瘤的女性，发现有44个病人曾接触过阿特拉津，阿特拉津对女性内分泌系统可能造成严重干扰和破坏。

4 防治对策和措施

4.1 根据土壤类型和杂草数量科学施用

阿特拉津不易被吸附、移动性强，残留期较长，残留量会随着使用量的增加而增加。根据土壤类型、有机质含量以及杂草数量精确施药量，保证不过量施药。在沙质土等淋溶性土壤田块禁止施用。

4.2 使用其它除草剂

根据作物和杂草情况，选择低毒、易降解、环境残留低的其他类型除草剂合理施用。

4.3 合理引入微生物加速降解

自然条件下阿特拉津降解十分缓慢，许多研究表明[12，13]一些细菌、真菌、藻类等微生物可以加速降解。烟曲霉、焦曲霉、白腐真菌和菌根真菌都能降解阿特拉津，在培养液中42 d 白腐真菌可是其降解率超过86%。在金鱼藻存在的条件下，水中的半衰期仅为5天[14]。在水体、土壤选择引入合适的微生物，强化人工降解，优化降解途径，不断提高降解效率。

4.4 在农田周围、岸边建立植被缓冲带

在农田周围、岸边建立植被缓冲带，由于部分植物具有修复功能，被称为“绿色过滤膜”，可以安全、有效的保护环境，清除污染物。Singh等[15]用狼尾草进行80d的降解实验，结果土壤中生物量和脱氢酶活性提高，有 45%的阿特拉津被降解，未种植地降解率仅为 22%。因此植物修复存在巨大的潜力，通过进一步实验和研究，筛选最佳适合农田周围和岸边环境的物种，必将有效的降低阿特拉津对水体和土壤的污染。

4.5 加强阿特拉津检测

松花江流域是中国重要的商品粮生产基地，玉米主产区，连续多年施用阿特拉津，但目前未检索到松花江流域阿特拉津污染状况及其分布的文献和相关资料。近年，流域中心对辉发河开展的几次检测，已发现有阿特拉津检出，且存在超标情况，但数据尚未公开。对于水体非点源检测开展较少。前面提到的检测数据均为科研或调查中所得数据，流域机构或水利部门尚未开展阿特拉津的调查和检测。无检测数据作为依据，不能得到有关部门的重视，政府和群众都不能正确认识其危害。非点源污染必须得到重视，应有长远的计划，没有长期系统的检测结果，不能为阿特拉津的治理和控制提供依据。因此，必须加强阿特拉津检测工作，最好能做到长期系统监测，为污染治理提供保证。

目前，对于阿特拉津造成的环境问题仍缺乏有效的解决措施，并且阿特拉津的污染成逐年加重的趋势，政府部门对他的使用缺乏系统的管理，对他的污染和危害缺乏正确认识，民众对他认识有限，政府强制性的管理和民众自发的控制都相当匮乏。因此，流域机构应当核算河流对阿特拉津的承载能力，加大监测的力度；政府要出台相应的法律法规，对使用者和相关生产企业加强指导和监督、管理；同时，要加强宣传力度，提高民众的自我保护意识和环境保护意识。

[1]GIANESSI L P.Lack of data stymecs informed decisions on agricultural pesticides[J].Resources,1987,89(1)∶1-4.

[2]任晋,蒋可,周怀东.官厅水库水中阿特拉津残留的分析及污染来源[J].环境科学,2002,23(1)∶126-128.

[3]严登华,何岩,王浩.东辽河流域地表水体中Atrazine 的环境特征[J].环境科学,2005,26(3)∶203-208.

[4]杨敏娜,周芳,孙成,等.长江江苏段有毒有机污染物的残留特征及来源分析[J].环境化学,2006,25(3)∶375-376.

[5]塔娜,冯建芳,孙成,等.太湖梅粱湾水体中阿特拉津的毛细管气相色谱法测定[J].环境污染与防治,2005,27(8)∶634-636.

[6]Martun M,Hagege A.Use of the strazine ring of atrazine by stable bacterial mixed cultures[J].Analy Chim Acta,1998,373∶161-165.

[7]Buster H R.Atrazine and other S-trazine herbicides in lakes and rains in Switzerland[J].Environ Sci Technol,1990,24∶1049-1058.

[8]万年升,顾继东,段舜山.阿特拉津生态毒性与生物降解的研究[J].环境科学学报,2006,26(4)∶552-560.

[9]Thonm B Moorman.National soil tilth laboratory[M].US：USDA-Agricultrual Research Service,Ames,Iowa,1999.

[10]Suanne W A.Sensitive enzyme immunoassay for the detection of atrzine based upon sheep，antibodies analytical letters[M].Toronto：Academic Press Lnc,1992∶1317-1408.

[11]Kligerman A D,Doerr C L,Tennant A H,et a1.Cytogenetic studies of three triazine herbicides∶II.In vivo micronucleus studies in mouse bone marrow[J].Mutation Research,Genetie Toxicology and Environmental Mutagenesis,2000,471(1／2)∶107-112.

[12]Mandelbaum R T,A1lan D L,Wackett L P.Isolation and characterization of a Pesudomonas sp∶That mineralizes the s-triazine herbicide atrazine[J].Appl Environ Microbiol,1995,61(4)∶1451-1457.

[13]Bending G D,Frilouxa M,Walkera A.Degradation of contrasting pesticides by white rot fungi and its relationship with ligninolytic potential[J].Fems Microbiology Letters,2002,212 (1)∶59-63.

[14]Rupassara S I, Larson R A,Sims G K.Biodegradation of atrazine in aquatic ecosystems[J].Phytoremediation,Wetlands and Sediments, 2001,6(5)∶181-188.

[15]Singh N,Megharaj M,Kookana R Set al.Atrazine and simazine degradation in Pennisetum rhizosphere[J].Chemosphere,2004,56(3)∶ 257-263.