馬暢 劉新剛 吳小虎

摘要 農(nóng)田土壤中的農(nóng)藥污染是威脅農(nóng)產(chǎn)品安全的重要因素之一。在病蟲(chóng)草害的化學(xué)防治過(guò)程中，田間施用的農(nóng)藥最終會(huì)進(jìn)入土壤環(huán)境并在其中轉(zhuǎn)化積累，導(dǎo)致農(nóng)田土壤環(huán)境污染。農(nóng)作物能夠通過(guò)根部吸收將土壤中的農(nóng)藥轉(zhuǎn)運(yùn)至植物體的各個(gè)器官和組織中，造成農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留，影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全。本文系統(tǒng)地綜述了土壤中農(nóng)藥殘留進(jìn)入植物體的途徑，指出了可能影響土壤中農(nóng)藥進(jìn)入植物體的內(nèi)外因素，著重強(qiáng)調(diào)了其對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全存在的潛在威脅，并針對(duì)農(nóng)田土壤污染的治理和此類食品安全問(wèn)題的防范提出了合理的建議。最后展望了未來(lái)研究應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題和方向。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田土壤; 農(nóng)藥污染; 植物吸收; 食品安全

中圖分類號(hào)： S 481.8 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ?DOI： 10.16688/j.zwbh.2019036

Abstract The pesticide pollution in farmland soil is one of the most important factors threatening the safety of agricultural products. However， during the process of chemical control of diseases， insects and weeds， the applied pesticides might eventually enter the soil environment and accumulated in it， resulting in the pollution of farmland soil. Also， the crops can absorb pesticides from soil by the roots and translocate them to different parts， which leads to the accumulation of pesticide residues in agricultural products and quality and safety problems. This paper systematically summarized the pathways of the pesticide residues from soil to plants， pointed out the internal and external factors affecting the translocation， emphasized the potential threats of this process to the safety of agricultural products， and put forward several reasonable suggestions in view of controlling soil pollution and preventing safety accidents. At the end of this article， the problems and the future direction of research in this field were prospected.

Key words farmland soil; pesticide pollution; plant uptake; food safety

農(nóng)藥作為重要的植保生產(chǎn)資料，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中防治農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)草害的重要手段，其應(yīng)用對(duì)于保證農(nóng)作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要貢獻(xiàn)。由于我國(guó)片面追求農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的歷史原因，使得許多高毒農(nóng)藥在土壤環(huán)境中仍有較高的背景值，且短時(shí)間內(nèi)很難完全消除[1]。同時(shí)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式也同樣需要農(nóng)化產(chǎn)品的連續(xù)投入[2]，這就造成土壤中農(nóng)藥殘留的持續(xù)積累，影響農(nóng)產(chǎn)品的安全。

土壤是植物獲取各種養(yǎng)分的源頭，生長(zhǎng)于土壤中的植物除了從土壤中獲取水、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還能通過(guò)不同吸收方式（如被動(dòng)擴(kuò)散）吸收土壤中存在的一些有毒有害物質(zhì)，如農(nóng)藥和重金屬等。因此，土壤中能被吸收的農(nóng)藥殘留可以隨著植物體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳導(dǎo)至植物的根、莖、葉和果實(shí)等器官中，并在植物各器官富集。然而，這類被吸收的農(nóng)藥殘留無(wú)法通過(guò)外部清洗等方法去除，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全造成的危害無(wú)法估量，具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣、難以消除的特點(diǎn)[3]。

以有機(jī)氯農(nóng)藥為例。2009年在福州市區(qū)和郊區(qū)采集的81個(gè)表層土壤樣品中，有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的檢出率為100%，其中HCHs的含量范圍為1.26～26.64 ng/g， DDTs的含量范圍為0.52～158.29 ng/g[4]。2011年在蘭州西固區(qū)采集的26個(gè)表層土壤樣品中，BCHs和DDTs的檢出率均為100%，含量分別在0.742～29.3 ng/g和 10.9～98.6 ng/g之間[5]。2014年在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的19個(gè)采樣點(diǎn)中，有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢出率也相當(dāng)高，且檢出物以DDTs 和 HCHs為主。其中，DDTs殘留量為0.14～485.73 ng/g，檢出率89.5%，平均值44.43 ng/g;HCHs殘留量為0.69～66.69 ng/g，檢出率579%，平均值7.73 ng/g[6]。雖然經(jīng)歷了將近30年的自然降解，有機(jī)氯農(nóng)藥殘留仍廣泛地存在于我國(guó)各個(gè)地區(qū)的土壤中。而已有研究表明，西葫蘆對(duì)土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥具有超強(qiáng)的吸收能力，甚至具有指示區(qū)域土壤持久性有機(jī)氯化物污染狀況的潛能[7];糧食作物中的玉米，因有機(jī)氯農(nóng)藥對(duì)其脂肪的親和力，也能夠通過(guò)主動(dòng)吸收和被動(dòng)吸附的方式吸收富集土壤中的有機(jī)氯農(nóng)藥[8]。這些廣泛存在于全國(guó)土壤的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留，正以植物吸收的方式在農(nóng)作物中富集，危害著我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品安全。

1 植物吸收土壤中農(nóng)藥殘留的途徑

土壤中農(nóng)藥殘留對(duì)農(nóng)作物的污染屬于間接污染，一般是由于某些農(nóng)藥較高的環(huán)境背景值或前茬作物噴施過(guò)量農(nóng)藥而使得農(nóng)藥在土壤環(huán)境中積累，而土壤中殘留的農(nóng)藥一般降解比較慢，能夠被農(nóng)作物根部吸收，經(jīng)傳導(dǎo)累積于植物的莖、葉部而使農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量超標(biāo)。

植物對(duì)農(nóng)藥等有毒有機(jī)污染物的吸收主要有土壤-空氣-葉面吸收和土壤水-根系-莖葉兩種途徑。前者主要適用于揮發(fā)性有機(jī)污染物，對(duì)于大多數(shù)土壤中的農(nóng)藥污染物而言，主要通過(guò)土壤水-根系-莖葉途徑，即土壤中積累的農(nóng)藥殘留通過(guò)植物根系的吸收進(jìn)入植物體內(nèi)并隨植物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分運(yùn)輸至植物的各器官[9]。當(dāng)農(nóng)藥與植物根毛接觸后，首先穿過(guò)根表皮的保護(hù)層進(jìn)入內(nèi)部組織。農(nóng)藥被植物根部吸收后，可以通過(guò)植物的質(zhì)外體途徑、共質(zhì)體途徑或共質(zhì)體-質(zhì)外體聯(lián)合途徑向地上部分運(yùn)輸。質(zhì)外體途徑主要包括農(nóng)藥從植物細(xì)胞壁到木質(zhì)部的運(yùn)輸過(guò)程，此途徑運(yùn)輸?shù)霓r(nóng)藥必須通過(guò)內(nèi)皮層上具有水密性的屏障-凱氏帶，才能進(jìn)入木質(zhì)部。共質(zhì)體途徑的運(yùn)輸包括植物吸收的農(nóng)藥殘留先進(jìn)入細(xì)胞壁，而后進(jìn)入表皮、皮層細(xì)胞的原生質(zhì)，滯留在原生質(zhì)中，然后通過(guò)胞間連絲，進(jìn)入內(nèi)皮層、中柱和韌皮部，最后到達(dá)導(dǎo)管的過(guò)程。質(zhì)外體-共質(zhì)體途徑與質(zhì)外體途徑相同，只是農(nóng)藥可繞過(guò)凱氏帶并重新通過(guò)細(xì)胞壁，進(jìn)入木質(zhì)部[10]。農(nóng)藥在質(zhì)外體內(nèi)的運(yùn)輸是一個(gè)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散過(guò)程，其運(yùn)輸速率完全取決于濃度差。而它們的跨膜運(yùn)輸則復(fù)雜，其難易程度除與濃度差有關(guān)外，還取決于化合物本身的親脂性[11]。農(nóng)藥進(jìn)入植物體后，便可隨著植物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸至植物的各器官內(nèi)并逐漸積累。

目前對(duì)于植物吸收土壤中農(nóng)藥能力的研究主要集中于植物的污染修復(fù)能力上，而關(guān)于農(nóng)藥進(jìn)入植物體的方式和進(jìn)入植物體后在各部位富集的機(jī)理缺少系統(tǒng)的研究，且土壤中農(nóng)藥進(jìn)入植物體后對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全的影響并不清楚。

2 植物吸收土壤中農(nóng)藥殘留的影響因素

大部分植物可以從土壤環(huán)境中吸收農(nóng)藥，植物根部吸收傳導(dǎo)農(nóng)藥的能力很大程度上取決于植物種類、農(nóng)藥的理化性質(zhì)、土壤的理化性質(zhì)以及農(nóng)藥與土壤的結(jié)合狀態(tài)等因素。

2.1 植物種類的影響

幾乎所有植物都具有吸收土壤中農(nóng)藥殘留的能力，但吸收富集農(nóng)藥殘留的能力因植物種類的不同而有較大的差異。

大量研究顯示，小麥、玉米、水稻等主要糧食作物都有一定的農(nóng)藥吸收富集能力，它們對(duì)于相同種類的農(nóng)藥的吸收富集能力相差不大，但是對(duì)于不同種類的農(nóng)藥卻具有差異。馬玉霞等研究了冀中典型農(nóng)業(yè)區(qū)11種有機(jī)氯農(nóng)藥在小麥和玉米中的生物富集特征，發(fā)現(xiàn)這11種有機(jī)氯農(nóng)藥均能被小麥和玉米吸收富集，而且小麥和玉米對(duì)這些有機(jī)氯農(nóng)藥的吸收富集能力無(wú)顯著性差異[12]。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)花生、大豆等作物對(duì)艾氏劑和七氯的吸收能力強(qiáng)弱順序?yàn)椋夯ㄉ?大豆>燕麥>玉米[13]。除此之外，一些農(nóng)藥的高毒代謝物也能夠被植物體吸收富集，如對(duì)于吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪和苯醚甲環(huán)唑在水稻植株中的轉(zhuǎn)移、富集規(guī)律研究表明，除了這三種農(nóng)藥具有植物吸收能力外，噻蟲(chóng)啉的主要代謝物噻蟲(chóng)胺也可以被水稻植株吸收富集[14]。

研究表明蔬菜類作物對(duì)農(nóng)藥的吸收能力順序?yàn)椋焊祟?葉菜類>果菜類。日本各地對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥污染研究顯示，馬鈴薯和胡蘿卜等作物的地下部分被農(nóng)藥污染嚴(yán)重，而茄子、番茄、辣椒等茄果類一般污染較少[15]。對(duì)葉菜類農(nóng)作物的農(nóng)藥吸收能力研究表明，土壤中殘留的毒死蜱能夠被種植的小青菜根系吸收并轉(zhuǎn)移至莖葉部分，而且隨著土壤中毒死蜱殘留量的加大，植物組織中富集的毒死蜱的含量也隨之增大[16];對(duì)于韭菜和小青菜從土壤中吸收二嗪磷的研究也發(fā)現(xiàn)同樣的特點(diǎn)，但相比之下，小青菜比韭菜更容易從土壤中吸收二嗪磷，而且韭菜葉和青菜葉中所吸收富集到的二嗪磷濃度是土壤中的約30倍[17]。而對(duì)于果菜類，Jason在對(duì)同屬于南瓜屬的西葫蘆和南瓜吸收土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥——p，p′DDE的能力研究中也發(fā)現(xiàn)，西葫蘆和南瓜對(duì)于p，p′DDE的吸收能力有明顯差異，南瓜對(duì)于 p，p′DDE 的吸收絕對(duì)量比西葫蘆高出近百倍[18]。

通常情況下，植物根系類型的差異導(dǎo)致了植物吸收富集農(nóng)藥殘留能力的不同。研究發(fā)現(xiàn)須根比主根具有更大的比表面積，且通常處于土壤表層，而土壤表層比下層土壤含有更多的污染物，因而須根吸收污染物的量高于主根。因此，草本植物比木本植物更容易吸收和累積更多污染物[19]。

2.2 農(nóng)藥和土壤的理化性質(zhì)的影響

植物主動(dòng)吸收農(nóng)藥殘留的能力因植物種類的不同而不同，但是土壤中農(nóng)藥對(duì)植物的“給出”能力，主要受土壤中的農(nóng)藥分子的性質(zhì)和土壤的理化性質(zhì)影響。

農(nóng)藥方面，影響植物根系吸收農(nóng)藥的主要因素是有機(jī)農(nóng)藥的正辛醇/水分配系數(shù)（KOW）、農(nóng)藥的分子量、水溶性和親脂親水性等[20]?？茖W(xué)家通過(guò)大麥對(duì)涕滅威等氨基甲酸酯類農(nóng)藥吸收與積累的動(dòng)態(tài)研究，認(rèn)為植物對(duì)結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子質(zhì)量相似的化合物吸收量的高低與化合物的正辛醇/水分配系數(shù)對(duì)數(shù)值（lg KOW）的大小呈正相關(guān)。具有不同lg KOW 的農(nóng)藥，吸收部位和運(yùn)輸方式也不相同。具有中等 lg KOW（約1～4）的農(nóng)藥容易被植物根部吸收，但只能在植物木質(zhì)部流動(dòng)，不能在韌皮部流動(dòng);lg KOW大于 4 的農(nóng)藥可以被植物根部大量吸收，但不能大量轉(zhuǎn)移至幼芽上[21]。Sayuri等人研究了16種植物對(duì)12種有機(jī)農(nóng)藥的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)能力后發(fā)現(xiàn)，農(nóng)藥在植物根部的富集系數(shù)值隨著農(nóng)藥的正辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值（lg KOW）的增大而增大，而農(nóng)藥從根部轉(zhuǎn)運(yùn)至地上部分的濃度比則隨著農(nóng)藥的lg KOW的增大而減小，但植物的地上部分富集因子與農(nóng)藥的lg KOW之間的關(guān)系尚不明確，因?yàn)樗赡芘c植物的種類有關(guān)[22-23]。另外，一般植物根系對(duì)分子量小于500的有機(jī)化合物較易于吸收。如果分子量大于500，根系能否吸收取決于這類化合物在水中的溶解度，溶解度越大、極性越大者越容易為植物所吸收，也越容易在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移。而分子量較大的非極性有機(jī)農(nóng)藥只能被根表面吸收，而不易進(jìn)入組織內(nèi)部[24]。例如，在小松菜對(duì)五種新煙堿類殺蟲(chóng)劑的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，土壤中分子量較小的新煙堿類農(nóng)藥更容易被小松菜根部吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)至地上部分[25]，其他試驗(yàn)也得出了相似的結(jié)果[26-27]。同樣，植物對(duì)農(nóng)藥的富集能力也與農(nóng)藥的水溶性有很大關(guān)系，水溶性小于0.5 mg/L的農(nóng)藥易于在生物體內(nèi)富集，水溶性在0.5～50 mg/L之間的農(nóng)藥可能在植物體內(nèi)富集，水溶性在50～500 mg/L之間的農(nóng)藥不會(huì)在生物體內(nèi)富集，即水溶性越小的農(nóng)藥，越容易在植物體內(nèi)富集[28]。農(nóng)藥的親水親脂性會(huì)直接影響到其通過(guò)共質(zhì)體途徑從土壤溶液中轉(zhuǎn)移到植物中柱的可能性。親脂性較弱的農(nóng)藥不容易進(jìn)入植物脂質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，而是隨著植物根部質(zhì)外體的水分運(yùn)輸向凱氏帶移動(dòng)[29]。單正軍等發(fā)現(xiàn)，親脂性農(nóng)藥通常比較容易在油料作物（如花生、油菜）上富集[30]。

土壤方面，植物從土壤中吸收農(nóng)藥的難易程度主要和土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量和土壤水分含量有關(guān)。一般情況下，砂質(zhì)土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附能力弱于壤土，因而植物較容易吸收轉(zhuǎn)運(yùn)吸附在砂質(zhì)土壤中的農(nóng)藥殘留。這種土質(zhì)的不同引起土壤對(duì)農(nóng)藥吸附能力的差異主要是由土壤有機(jī)質(zhì)含量的差異引起的。根據(jù)吉哲蓉等對(duì)高效氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯和氯氟氰菊酯的研究結(jié)果，有機(jī)質(zhì)含量高的土壤對(duì)農(nóng)藥吸附能力強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)含量較少的土壤中的農(nóng)藥殘留容易被植物吸收。而土壤水分可以減弱土壤的吸附能力，從而增加作物對(duì)農(nóng)藥的吸收;因此，在有機(jī)質(zhì)含量低的濕潤(rùn)砂質(zhì)土壤中，植物更容易吸收土壤中的農(nóng)藥殘留，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題[31]。另外，土壤的一些理化性質(zhì)還會(huì)影響農(nóng)藥在土壤中殘留時(shí)間的長(zhǎng)短，如土壤的機(jī)械組成、總有機(jī)碳（TOC）含量、酸堿度、水分含量、耕作制度等。

2.3 農(nóng)藥與土壤的結(jié)合狀態(tài)的影響

農(nóng)藥在田間環(huán)境中使用后，很大一部分進(jìn)入土壤環(huán)境中。土壤中的農(nóng)藥一部分以游離形式存在，一部分則以共價(jià)鍵、離子鍵、氫鍵、范德華力、配位鍵等與土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)或黏土礦物形成結(jié)合態(tài)殘留[32]。雖然以結(jié)合態(tài)存在的農(nóng)藥殘留不能夠像游離態(tài)那樣“自由地”隨著土壤中的水分遷移而參與淋溶、地表徑流的環(huán)境遷移行為，但是這些土壤中存在的結(jié)合態(tài)殘留卻可以延長(zhǎng)農(nóng)藥污染物在土壤中的留存時(shí)間，使得一些非持久性農(nóng)藥在土壤中長(zhǎng)久地存在，造成的污染時(shí)間更長(zhǎng)，范圍更廣[33]。另外，結(jié)合態(tài)農(nóng)藥殘留的形成并不意味著它們?cè)谕寥乐斜烩g化，在某些環(huán)境條件下，結(jié)合態(tài)殘留能夠重新被釋放進(jìn)入環(huán)境中，而且即使以土壤結(jié)合態(tài)存在，它們也能夠被植物體吸收轉(zhuǎn)運(yùn)[34]。已有大量研究表明，大多數(shù)植物都能吸收土壤中的結(jié)合態(tài)殘留農(nóng)藥，而且植物對(duì)結(jié)合態(tài)農(nóng)藥殘留的生物有效性在1%～5%左右，這些被吸收到植物體內(nèi)的農(nóng)藥殘留，可能會(huì)重新與植物組織形成結(jié)合殘留[35]。

3 植物吸收土壤中的農(nóng)藥殘留對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全的影響 ?植物通過(guò)根部吸收農(nóng)藥通常不會(huì)引起農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)的改變[20]，而且吸收的農(nóng)藥可以在植物器官中富集，因此土壤中的農(nóng)藥殘留超標(biāo)可能會(huì)間接導(dǎo)致農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留超標(biāo)。

植物從土壤中吸收農(nóng)藥的能力和土壤中農(nóng)藥殘留的濃度決定了土壤中農(nóng)藥對(duì)農(nóng)作物的污染程度，而農(nóng)藥在植物中累積的部位則決定了其對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全的影響程度。土壤中的農(nóng)藥被不同植物吸收后，其在植物組織中的分配會(huì)因植物種類和化合物性質(zhì)的不同而有較大差異[36]。在糧食作物中，目前有研究表明，從小麥和玉米的籽粒中檢出的有機(jī)氯農(nóng)藥最多，其次是根部，莖部和葉片中檢出的有機(jī)氯農(nóng)藥含量較低且相差不大[12]。DDTs在玉米器官中的平均值分布順序?yàn)樽蚜?根部>莖部>葉片，在小麥器官中為籽粒>葉片>根部>莖部。HCHs在玉米器官中的平均值分布特征為籽粒>根部>莖部>葉片，在小麥器官中為根部>籽粒>莖部>葉片[12]。而在蔬菜作物中，大多數(shù)植物根系富集農(nóng)藥等污染物的能力大于莖葉和果實(shí)，農(nóng)藥通過(guò)根系被植物吸收后在植物體內(nèi)的分布順序?yàn)楦?莖>葉>果實(shí)[37]，因而如馬鈴薯、蘿卜、山藥等以地下部分為食用部位的塊莖類蔬菜可能更容易受到土壤中有機(jī)農(nóng)藥的影響，莖葉部分可食的蔬菜受到的影響相對(duì)較小。張志勇在對(duì)小青菜吸收毒死蜱的研究中發(fā)現(xiàn)，殘留于土壤中的農(nóng)藥在小青菜中的富集也呈現(xiàn)這樣的規(guī)律，即在根系中殘留量最大，在葉中殘留量最小[16]。在有機(jī)氯農(nóng)藥DDTs和HCHs在土壤和在辣椒、番茄、小白菜、油菜等作物中的遷移規(guī)律的研究中，同樣也證明了此規(guī)律[38]。另外，農(nóng)藥的種類也可能會(huì)影響其在植物中的富集位置，如小松菜雖然可以同時(shí)從土壤中吸收4種新煙堿類農(nóng)藥并向莖葉中轉(zhuǎn)移， 但不同農(nóng)藥的富集位置卻差別較大，噻蟲(chóng)嗪最易在根中富集，不易向莖葉中轉(zhuǎn)移; 啶蟲(chóng)脒最易向莖葉中轉(zhuǎn)移而不易在小松菜根部富集。除了糧食作物和蔬菜，果樹(shù)類作物中農(nóng)藥富集的位置也存在一定的規(guī)律，如甲基硫菌靈在冬棗樹(shù)中的富集也表現(xiàn)為樹(shù)干最高，枝條和根系次之[39]。

大量研究表明，植物體內(nèi)富集到的農(nóng)藥的濃度與土壤中的農(nóng)藥殘留濃度也存在著正相關(guān)的關(guān)系。夏會(huì)龍研究鳳眼蓮、水稻、美人蕉、芋頭、喜旱蓮子草、柳樹(shù)和茶樹(shù)這7種植物吸收樂(lè)果和三氯殺螨醇的能力發(fā)現(xiàn)，這7種植物對(duì)農(nóng)藥的吸收量隨著培養(yǎng)介質(zhì)中農(nóng)藥含量的增加而上升，同時(shí)相同植物對(duì)樂(lè)果的吸收大于三氯殺螨醇[40]。而土壤中DDTs和HCHs含量越高，越容易被土壤中生長(zhǎng)的作物吸收富集，植物的根和莖葉中的DDTs和HCHs殘留與土壤中DDTs和HCHs濃度呈現(xiàn)很好的相關(guān)性[38]。張志勇等研究發(fā)現(xiàn)毒死蜱在小青菜根、莖和葉中的殘留量隨著土壤中處理濃度的增加而增加，呈現(xiàn)線性關(guān)系[16]。

除了這些直接產(chǎn)自土壤環(huán)境的農(nóng)產(chǎn)品，土壤中的農(nóng)藥在植物體中的富集還會(huì)間接造成非土壤種植的農(nóng)產(chǎn)品（如菌類食品）的污染。一些農(nóng)作物的植株或農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料如鋸末屑、玉米芯、稻草、棉籽殼等常被用做種植黑木耳的代料，這些栽培料在其生長(zhǎng)種植過(guò)程中一旦產(chǎn)生病蟲(chóng)害，絕大部分會(huì)用農(nóng)藥進(jìn)行防治，而未降解的農(nóng)藥就會(huì)富集殘留在植株體上，如果使用了被農(nóng)藥污染的基質(zhì)載體，黑木耳生長(zhǎng)過(guò)程中容易吸收殘留農(nóng)藥，從而造成污染[41]。

4 應(yīng)對(duì)策略及展望

針對(duì)目前我國(guó)土壤中農(nóng)藥殘留經(jīng)植物吸收富集引起的農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題，可以從源頭控制、阻隔傳導(dǎo)和污染修復(fù)三個(gè)方面進(jìn)行防控，在保證農(nóng)作物正常產(chǎn)出的前提下確保農(nóng)產(chǎn)品安全，以最大限度降低土壤中農(nóng)藥殘留的危害。

一是源頭控制，即在根源上減少進(jìn)入土壤的農(nóng)藥量。首先是減少農(nóng)藥的不合理使用，加強(qiáng)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，合理施藥，實(shí)現(xiàn)最佳防治期用藥，還要提高施藥者的操作技能，避免盲目加大劑量和增加無(wú)效使用次數(shù)。其次還要推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，依靠精準(zhǔn)施藥減量。推進(jìn)新農(nóng)藥新機(jī)械替代，通過(guò)提高利用率減量。開(kāi)發(fā)應(yīng)用現(xiàn)代植保機(jī)械，提升霧化和沉降度，減少跑冒滴漏。最后推廣生物農(nóng)藥和高效低毒農(nóng)藥的應(yīng)用，優(yōu)化我國(guó)的農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少高毒長(zhǎng)殘留農(nóng)藥的環(huán)境輸入[42]。同時(shí)，強(qiáng)化土壤環(huán)境監(jiān)管職能，建立土壤污染責(zé)任終身追究機(jī)制;加強(qiáng)土壤農(nóng)藥污染的監(jiān)督檢查，嚴(yán)格控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的農(nóng)藥投入亂用、濫用問(wèn)題，規(guī)范危險(xiǎn)廢物的收集、貯存、轉(zhuǎn)移、運(yùn)輸和處理處置活動(dòng)，以防止造成新的土壤污染。

二是阻隔傳導(dǎo)，即采用添加外源阻隔物質(zhì)或者在農(nóng)田中種植對(duì)農(nóng)藥吸附能力大于農(nóng)作物的植物以阻礙農(nóng)作物對(duì)土壤中農(nóng)藥殘留的吸收，以控制其對(duì)農(nóng)作物的污染程度。如向土壤中添加生物質(zhì)炭等物質(zhì)，由于生物質(zhì)炭具有納米孔徑的性質(zhì)，添加至受農(nóng)藥污染的土壤中可以起到隔離農(nóng)藥的作用，可以影響農(nóng)藥的生物有效性，減少植物對(duì)土壤中殘留農(nóng)藥的吸收[17， 43]。另外，也可以使用對(duì)有機(jī)農(nóng)藥富集能力較強(qiáng)的作物進(jìn)行混作種植，在不影響農(nóng)產(chǎn)品正常產(chǎn)出的情況下減小土壤中農(nóng)藥污染對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全的影響[13]。理論上，對(duì)有機(jī)農(nóng)藥具有更強(qiáng)富集作用的植物能夠從土壤中吸收更多的農(nóng)藥，從而減輕土壤中農(nóng)藥污染對(duì)吸收農(nóng)藥能力較弱的作物的影響。但是目前情況下，對(duì)于植物混作技術(shù)是否可以強(qiáng)化植物修復(fù)其他有機(jī)污染物的問(wèn)題，還沒(méi)有確切的定論，因此植物混作技術(shù)仍有待深入研究[44-45]。

三是對(duì)已污染土壤實(shí)施土壤修復(fù)工程，對(duì)未污染土壤加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管。目前針對(duì)土壤農(nóng)藥污染研究較多的修復(fù)方法就是植物修復(fù)。植物修復(fù)主要是針對(duì)不同種類和不同濃度的農(nóng)藥污染物，篩選對(duì)污染物耐受性強(qiáng)、去除率高、生物量大的植物，通過(guò)高效修復(fù)植物的種植去除土壤中的農(nóng)藥污染。這些篩選出的高效修復(fù)植物，利用其分泌的特異性天然化合物可與微生物形成植物微生物體系，以達(dá)到農(nóng)藥污染的修復(fù)目的[9， 46]，但目前植物修復(fù)的機(jī)理還需要進(jìn)一步研究確認(rèn)。

對(duì)于土壤中農(nóng)藥污染引起農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留這一問(wèn)題，目前研究和關(guān)注還較少?，F(xiàn)已開(kāi)展的對(duì)植物的農(nóng)藥吸收能力和富集作用的研究只涉及部分蔬菜、糧食作物和少量的樹(shù)木，研究的農(nóng)藥品種也比較局限，主要集中在毒性較高且已經(jīng)有禁限用措施的有機(jī)磷和有機(jī)氯類農(nóng)藥，對(duì)于一些長(zhǎng)殘效的內(nèi)吸性農(nóng)藥如三氮苯類和磺酰脲類農(nóng)藥缺少相關(guān)研究。這些存在于土壤環(huán)境中的長(zhǎng)殘效農(nóng)藥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全的影響需要深入研究和評(píng)估。

參考文獻(xiàn)

[1] 李銅山，曹玉貴.中國(guó)食用農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)面臨的新挑戰(zhàn)及其對(duì)策[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2006，22（3）：26-29.

[2] 牛紅紅，孟繁磊，張振都，等.農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥污染的原因及相關(guān)對(duì)策建議[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（33）：11882-11883.

[3] 瞿晗屹，張吟，彭亞拉.農(nóng)業(yè)源頭污染對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的影響[J].食品科學(xué)，2012，33（17）：331-335.

[4] 李繪，祁士華，金夢(mèng)云，等.福州表層土壤有機(jī)氯農(nóng)藥分布特征與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].安全與環(huán)境工程，2016，23（4）：77-82.

[5] 魏雪芬，蔣煜峰，王蓓蕾，等.蘭州西固區(qū)土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥污染特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2017，29（3）：27-31.

[6] 時(shí)磊，孫艷艷，呂愛(ài)娟，等.長(zhǎng)三角部分地區(qū)土壤中22種有機(jī)氯農(nóng)藥的分布特征[J].巖礦測(cè)試，2016，35（1）：75-81.

[7] 張亦弛，張海軍，王淑秋，等.西葫蘆對(duì)土壤持久性有機(jī)氯化物污染的指示性研究[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2017，12（4）：146-152.

[8] ZHANG Fujin，ZHANG Xinxin，HOU Dekun，et al. Potentialities of maize on the removal of organochlorine pesticides from contaminated soils[J].Agricultural Science & Technology，2014，15（12）：2127-2134.

[9] DUC R， VANEK T， SOUDEK P， et al. Accumulation and transformation of sulfonated aromatic compounds by rhubarb cells （Rheum palmatum） [J]. International Journal of Phytoremediation， 1999， 1（3）： 255-271.

[10] 馬國(guó)蘭， 柏連陽(yáng)， 劉占山. 土壤—植物系統(tǒng)中農(nóng)藥污染的防治方法及其研究展望[J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)， 2005（11）： 10-13.

[11] 姚安慶， 楊健. 農(nóng)藥在植物體內(nèi)的傳導(dǎo)方式和農(nóng)藥傳導(dǎo)生物學(xué)[J]. 中國(guó)植保導(dǎo)刊， 2012， 32（10）： 14-18.

[12] 馬玉霞， 虞敏達(dá)， 唐含英， 等. 冀中典型農(nóng)業(yè)區(qū)農(nóng)作物中有機(jī)氯農(nóng)藥的生物富集特征與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境污染與防治， 2017， 39（2）： 147-154.

[13] WHITE J C， PARRISH Z D， GENT M P， et al. Soil amendments， plant age， and intercropping impact p，p′DDE bioavailability to Cucurbita pepo [J]. Journal of Environmental Quality， 2006， 35（4）： 992-1000.

[14] 崔凱.三種農(nóng)藥在水稻中的吸收富集規(guī)律及對(duì)水稻內(nèi)生菌群多樣性的影響[D].青島：青島科技大學(xué)，2017.

[15] 段昌群.植物對(duì)環(huán)境污染的適應(yīng)與植物的微進(jìn)化[J].生態(tài)學(xué)雜志，1995，14（5）：43-50.

[16] 張志勇，余向陽(yáng)，王冬蘭，等.小青菜對(duì)土壤中毒死蜱吸收移動(dòng)特征研究[J].土壤學(xué)報(bào)，2011，48（5）：1029-1034.

[17] 田家良，余向陽(yáng)，沈燕，等.生物質(zhì)炭施用對(duì)韭菜和小青菜吸收富集二嗪磷的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，29（5）：1166-1171.