土壤中有机氯农药的污染及治理探讨

2018-11-29任宇航单再毅

绿色科技 2018年24期

任宇航，单再毅，李伟

(西藏大学理学院，西藏拉萨 850000)

1 引言

土壤是生物的重要栖息场所之一，更是生物赖以生存的物质基础。随着我国社会、经济的发展，不仅提高了对土壤的利用率，更是加重了土壤的负担。为了提高农业生产，大量的使用化学农药，尤其是OCPs的大量使用，加重了土壤污染，另外，由于OCPs难降解、易迁移，导致了全球性污染。本文对土壤中OCPs的来源、污染现状和治理方法进行了总结，以期提高对土壤污染的认识，并为后来研究者提供参考。

2 OCPs的分类、特点及来源

2.1 OCPs的分类

土壤中OCPs一般分为两类：一类是以苯为原料的氯化苯类及其衍生物，主要有六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)、六氯苯、林丹等；二类是以环戊二烯为原料的氯化钾撑萘制剂，主要有狄氏剂、艾氏剂、异狄氏剂、氯丹、硫丹、七氯等。除此之外，还有以松节油为原料的莰烯类杀虫剂(如毒杀芬) 和以萜烯为原料的冰片基氯[1]。

2.2 OCPs的特点

OCPs普遍结构复杂，分子量大，理化性质稳定，有难降解性[2]；OCPs具有半挥发性，部分挥发到大气中，经气流向其他地方转移，另部分OCPs经过雨淋、渗透，在地下积累转移,甚至污染地下水，导致全球性污染，有易迁移性[3]；OCPs容易在生物体内聚集，破坏生物肝脏、肾脏等器官的功能，影响免疫能力和神经系统，也会传递给捕食者，危害其他生物，有高毒害性[4]。

2.3 土壤中OCPs的来源

目前我国在土壤中测得的OCPs，主要来源于以下3个方面。第一来源于历史遗留，建国初期至20世纪六七十年代我国处于重建阶段，为了提高经济，提高农业生产，大量的使用了OCPs，导致现在我国各地区仍有残留；第二来源于新型农药，我国现在仍然使用林丹、三氯杀螨醇等新型农药，其成分也含有大量有机氯；第三来源于外部迁移，我国周边国家，像印度、巴基斯坦等发展中国家，目前仍在大量使用OCPs，并且他们尚未拥有成熟的处理技术，导致很大一部分迁移到我国[5]。

3 土壤OCPs的污染现状

我国自从1983年全面禁止生产使用DDT、HCH农药后，经过各类降解作用，使得环境中此类化合物含量逐渐减少。20世纪70年代以来，OCPs使用量最大的棉田土壤HCHs和DDTs的残留量分别为11.68 mg/kg和0.80 mg/kg,1980年全国农田耕层土壤中HCHs残留量平均为0.742 mg/kg，到1985年，全国农田耕层土壤HCHs总体残留水平为0.181～0.254 mg/kg，DDTs为0.222～0.273 mg/kg，20世纪90年代末，我国土壤有机氯农药的残留量已大大降低，但仍有部分地区检出率很高[6]。

另外，根据徐鹏[7]、来雪慧[8]等研究，不同地区有机氯污染程度也不相同，一般特点为：东部>西部，南方>北方。并且调查结果表明，DDT仍然是土壤中OCPs的主要成分，除了地区不同导致污染程度不同外，不同的功能区、不同类型的土壤造成土壤污染的程度也不相同。

4 目前已有的治理方法

4.1 污染土壤修复原理

首先到考虑到如下几点：第一，防止迁移，避免全球性污染，即固定污染源；第二，提高生物利用率，结合生物修复，提高降解效率[9]。

4.2 修复方法

4.2.1 物理修复

最早使用的方法翻土、填埋、热处理等，修复效果并不好，后来研究应用土壤溶剂淋洗技术、热脱附法、土壤气相抽提技术(SVE)、原位空气注射法，再结合吸附浓缩过程，去除土壤中的有机氯，从而修复土壤。

4.2.2 化学修复

通过特定化学反应，使土壤中有机物分解或转化为无毒、低毒类物质。一般机理为沉淀、吸附、氧化还原、催化氧化、质子传递、聚合、水解、脱氯、调节PH等，最早是用表面活性剂和有机溶剂去除土壤中的有机物，经后来者研究，逐渐开发了光化学修复技术、声化学氧化技术、电动力学及其联用技术、氧化还原技术、土壤改良剂投加技术。

4.2.3 生物修复

植物修复技术：主要是利用植物根系对OCPs的固定、吸收、降解和挥发作用，将有机污染物降解转化为二氧化碳和水或其他可挥发性、无毒或低毒性物质。研究表明杨柳科、豆科、禾木科、菊科植物对OCPs有很好的修复效果[11,12]。

微生物修复技术：一般是利用微生物自身特性，对土壤中OCPs进行吸收、转化、降解，使有机物完全降解转化为为二氧化碳和水或无毒化合物。其修复主要分为有氧氧化脱氯和无氧还原脱氯两种途径，其降解微生物有假单胞菌属、芽孢杆菌属、气杆菌属、曲霉属、青霉属、镰刀菌属等，一种降解菌可以降解多种OCPs。