高 遠(yuǎn) 楊 帆 秦 景

（1.水利部松遼水利委員會(huì)，吉林 長(zhǎng)春 130021；2.松遼流域水資源保護(hù)局，吉林 長(zhǎng)春 130021；3.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100044）

阿特拉津又名莠去津，化學(xué)名為2-氯-4-乙胺基-6-異丙氨基-1,3,5-三嗪，分子式為C8H14ClN5，是一種人工合成的三嗪苯類除草劑，劑型主要為40%懸浮劑，是選擇性內(nèi)吸傳導(dǎo)型苗前、苗后除草劑。北方旱區(qū)作物的常用除草劑，主要適用于玉米、高粱、果園和林地等，使用量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。阿特拉津的使用，大大促進(jìn)了世界精耕農(nóng)業(yè)和效益農(nóng)業(yè)的發(fā)展。阿特拉津是一種低毒除草劑，但在施用過(guò)程中有20%～70%會(huì)長(zhǎng)期殘留與土壤中，并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，水溶性強(qiáng)，半衰期長(zhǎng)，難以降解。因此，隨著時(shí)間的推移，阿特拉津的污染全球性、環(huán)境持久性和內(nèi)分泌干擾等特性所引起的環(huán)境與健康問(wèn)題，引起了世界各國(guó)的高度重視。

1 阿特拉津應(yīng)用概況

阿特拉津由Geigy化學(xué)公司1952年研制開發(fā)，于1959年在瑞士投入商業(yè)生產(chǎn)。由于具有優(yōu)良的殺草功效且價(jià)格便宜，很快在世界各國(guó)得到了廣泛應(yīng)用和推廣，目前世界有80多個(gè)國(guó)家使用。有研究顯示在美國(guó)，阿特拉津是最廣泛使用的除草劑之一，每年噴撒量達(dá)4000t，占除草劑使用總量的60%；日本每年的阿特拉津生產(chǎn)量約為1750t；瑞典1986年阿特拉津的使用量達(dá)120 t[1]。中國(guó)從20世紀(jì)80年代初開始使用阿特拉津，且使用量呈逐年增加趨勢(shì)。中國(guó)在1996年阿特拉津的全年使用量為1800t（有效成分），l998年為2130t，1999年為2205t，2000年則上升至2835t，用量以每年20%的速度遞增，而2001年阿特拉津在中國(guó)的使用量躍升至5000t，由此引起的環(huán)境問(wèn)題不容忽視。

2 阿特拉津分布

阿特拉津施用后，大部分進(jìn)入到土壤，并且20%～70%的殘毒隨著降雨產(chǎn)生的地表徑流進(jìn)入河流、湖泊和水庫(kù)等。阿特拉津在世界范圍內(nèi)推廣和應(yīng)用已有50多年歷史，由于具有較低的蒸氣壓、較好的水溶性和較小的吸附系數(shù)，致使曾經(jīng)大量使用阿特拉津的國(guó)家在其地表水、地下水和土壤中均發(fā)現(xiàn)阿特拉津的殘留。并且阿特拉津在環(huán)境中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難以降解，半衰期可達(dá)150～180 d。

2.1 國(guó)內(nèi)分布情況

目前，我國(guó)長(zhǎng)江、黃河、淮河和遼河等流域的地表水中均檢測(cè)到殘留的阿特拉津，某些地區(qū)的水庫(kù)和土壤，甚至地下水中也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其殘留，這其中以張家口地區(qū)的洋河水系最為嚴(yán)重[2]。洋河附近的農(nóng)藥廠多年生產(chǎn)，并向洋河排放阿特拉津含量較高的廢水，由此引發(fā)多次大面積農(nóng)田污染事件。在1987年和1994年均發(fā)現(xiàn)洋河水中阿特拉津嚴(yán)重超標(biāo)，分別為1137 ug/L和523ug/L，直接導(dǎo)致位于洋河下游的北京市官?gòu)d水庫(kù)中阿特拉津濃度高達(dá)0.67～3.90ug/L。任晉[2]等對(duì)張家口地區(qū)的洋河水系及地下水進(jìn)行了普查，在130 m 深的井水中阿特拉津的有毒代謝物脫乙基阿特拉津(DEA)濃度高達(dá)7.2ug/L，判斷其已進(jìn)入地下水層，且地下水中有毒代謝物DEA和脫異丙基阿特拉津(DIA)的含量是母體阿特拉津濃度的6～l0倍，從而被認(rèn)為是地下水污染的重要因素。嚴(yán)登華等[3]系統(tǒng)剖析了東遼河流域地表水中阿特拉津含量和富集特征的時(shí)空差異。發(fā)現(xiàn)東遼河流域旱田分布區(qū)和非旱田分布區(qū)的地表水中，平均含量分別為9.71和8.854ug/L，在干流下游形成了分布的高值區(qū)，7月是該流域地表水中阿特拉津含量最高時(shí)期，可達(dá)18.93ug/L。楊敏娜等[4]的調(diào)查研究表明，我國(guó)長(zhǎng)江泰州和南通段的阿特拉津污染嚴(yán)重。水中阿特拉津濃度在0.10～64.49ug/L，檢出率達(dá)100%。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，阿特拉津殘留有逐漸增多的趨勢(shì)。塔娜等[5]從2003年11月至2004年9月，對(duì)太湖梅粱灣水體進(jìn)行了4次采樣，測(cè)定該水域中的阿特拉津含量在0.02～0.6lug/L，并且研究表明，水生生物和太湖生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

2.2 國(guó)外分布情況

在美國(guó)、歐洲許多國(guó)家的地下水、河流、湖泊和港灣中不斷檢測(cè)出阿特拉津的殘留。美國(guó)工程兵師團(tuán)堪薩斯管區(qū)對(duì)堪薩斯城西北部（NWK）艾奧瓦州、內(nèi)布拉斯州、堪薩斯州和密蘇里州的18個(gè)水庫(kù)，進(jìn)行連續(xù)10年的水文和水質(zhì)監(jiān)測(cè)，阿特拉津的檢出率為100%，且在其中14個(gè)水庫(kù)的水樣中測(cè)出阿特拉津的濃度均高于美國(guó)環(huán)保署規(guī)定的臨界值3ug/L。

MARTIN等[6]對(duì)加拿大魁北克市Yamaska（亞馬斯卡）河河口附近水域及其支流進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)阿特拉津的最高質(zhì)量濃度都超過(guò)了加拿大為保護(hù)水生生物而制定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2ug/kg。

BUSTER[7]曾對(duì)瑞典的18個(gè)湖泊進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果均有阿特拉津檢出，其中最高濃度達(dá)4ug/L。有研究表明，瑞典的降雨中含有阿特拉津，推斷由于阿特拉津的揮發(fā)和風(fēng)蝕作用，導(dǎo)致阿特拉津會(huì)在降雨中出現(xiàn)，從而造成高山湖泊中也有阿特拉津被檢出。

3 阿特拉津的危害

阿特拉津具有內(nèi)分泌干擾作用，能影響動(dòng)物類固醇激素的合成。因此，美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)均把它列為內(nèi)分泌干擾化合物，1997年它被世界野生動(dòng)物基金會(huì)列為環(huán)境荷爾蒙物質(zhì)。AT有類雌激素作用，在環(huán)境中雖然含量少，但具有很強(qiáng)的激素效應(yīng)，低劑量的阿特拉津會(huì)導(dǎo)致兩棲動(dòng)物的幼蟲雄性出現(xiàn)卵巢，出現(xiàn)雌雄同體和脫雄現(xiàn)象。阿特拉津?qū)λ鷦?dòng)物如水蚤、水蛭的取食、生長(zhǎng)、產(chǎn)卵均有抑制作用。

國(guó)內(nèi)外研究[8,9]表明阿特拉津?qū)λ鷦?dòng)植物、兩棲類生物、哺乳動(dòng)物和人類都有不同程度的損害。研究表明[10,11]

在0.001ug/L的濃度中，淋巴細(xì)胞染色體輕微受損，濃度達(dá)到0.005ug/L染色體發(fā)生顯著損傷。阿特拉津具有致癌作用，長(zhǎng)期暴露會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物卵巢癌和乳腺癌的發(fā)生，有研究調(diào)查了66個(gè)患卵巢腫瘤的女性，發(fā)現(xiàn)有44個(gè)病人曾接觸過(guò)阿特拉津，阿特拉津?qū)ε詢?nèi)分泌系統(tǒng)可能造成嚴(yán)重干擾和破壞。

4 防治對(duì)策和措施

4.1 根據(jù)土壤類型和雜草數(shù)量科學(xué)施用

阿特拉津不易被吸附、移動(dòng)性強(qiáng)，殘留期較長(zhǎng)，殘留量會(huì)隨著使用量的增加而增加。根據(jù)土壤類型、有機(jī)質(zhì)含量以及雜草數(shù)量精確施藥量，保證不過(guò)量施藥。在沙質(zhì)土等淋溶性土壤田塊禁止施用。

4.2 使用其它除草劑

根據(jù)作物和雜草情況，選擇低毒、易降解、環(huán)境殘留低的其他類型除草劑合理施用。

4.3 合理引入微生物加速降解

自然條件下阿特拉津降解十分緩慢，許多研究表明[12，13]一些細(xì)菌、真菌、藻類等微生物可以加速降解。煙曲霉、焦曲霉、白腐真菌和菌根真菌都能降解阿特拉津，在培養(yǎng)液中42 d 白腐真菌可是其降解率超過(guò)86%。在金魚藻存在的條件下，水中的半衰期僅為5天[14]。在水體、土壤選擇引入合適的微生物，強(qiáng)化人工降解，優(yōu)化降解途徑，不斷提高降解效率。

4.4 在農(nóng)田周圍、岸邊建立植被緩沖帶

在農(nóng)田周圍、岸邊建立植被緩沖帶，由于部分植物具有修復(fù)功能，被稱為“綠色過(guò)濾膜”，可以安全、有效的保護(hù)環(huán)境，清除污染物。Singh等[15]用狼尾草進(jìn)行80d的降解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果土壤中生物量和脫氫酶活性提高，有 45%的阿特拉津被降解，未種植地降解率僅為 22%。因此植物修復(fù)存在巨大的潛力，通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和研究，篩選最佳適合農(nóng)田周圍和岸邊環(huán)境的物種，必將有效的降低阿特拉津?qū)λw和土壤的污染。

4.5 加強(qiáng)阿特拉津檢測(cè)

松花江流域是中國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地，玉米主產(chǎn)區(qū)，連續(xù)多年施用阿特拉津，但目前未檢索到松花江流域阿特拉津污染狀況及其分布的文獻(xiàn)和相關(guān)資料。近年，流域中心對(duì)輝發(fā)河開展的幾次檢測(cè)，已發(fā)現(xiàn)有阿特拉津檢出，且存在超標(biāo)情況，但數(shù)據(jù)尚未公開。對(duì)于水體非點(diǎn)源檢測(cè)開展較少。前面提到的檢測(cè)數(shù)據(jù)均為科研或調(diào)查中所得數(shù)據(jù)，流域機(jī)構(gòu)或水利部門尚未開展阿特拉津的調(diào)查和檢測(cè)。無(wú)檢測(cè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，不能得到有關(guān)部門的重視，政府和群眾都不能正確認(rèn)識(shí)其危害。非點(diǎn)源污染必須得到重視，應(yīng)有長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃，沒(méi)有長(zhǎng)期系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果，不能為阿特拉津的治理和控制提供依據(jù)。因此，必須加強(qiáng)阿特拉津檢測(cè)工作，最好能做到長(zhǎng)期系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，為污染治理提供保證。

目前，對(duì)于阿特拉津造成的環(huán)境問(wèn)題仍缺乏有效的解決措施，并且阿特拉津的污染成逐年加重的趨勢(shì)，政府部門對(duì)他的使用缺乏系統(tǒng)的管理，對(duì)他的污染和危害缺乏正確認(rèn)識(shí)，民眾對(duì)他認(rèn)識(shí)有限，政府強(qiáng)制性的管理和民眾自發(fā)的控制都相當(dāng)匱乏。因此，流域機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)核算河流對(duì)阿特拉津的承載能力，加大監(jiān)測(cè)的力度；政府要出臺(tái)相應(yīng)的法律法規(guī)，對(duì)使用者和相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)指導(dǎo)和監(jiān)督、管理；同時(shí)，要加強(qiáng)宣傳力度，提高民眾的自我保護(hù)意識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

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

[2]任晉,蔣可,周懷東.官?gòu)d水庫(kù)水中阿特拉津殘留的分析及污染來(lái)源[J].環(huán)境科學(xué),2002,23(1)∶126-128.

[3]嚴(yán)登華,何巖,王浩.東遼河流域地表水體中Atrazine 的環(huán)境特征[J].環(huán)境科學(xué),2005,26(3)∶203-208.

[4]楊敏娜,周芳,孫成,等.長(zhǎng)江江蘇段有毒有機(jī)污染物的殘留特征及來(lái)源分析[J].環(huán)境化學(xué),2006,25(3)∶375-376.

[5]塔娜,馮建芳,孫成,等.太湖梅粱灣水體中阿特拉津的毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定[J].環(huán)境污染與防治,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]萬(wàn)年升,顧繼東,段舜山.阿特拉津生態(tài)毒性與生物降解的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),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.