郝雨陽,宋鵬,徐彥軍,田光明,許艇*
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100193;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物多樣性與有機(jī)農(nóng)業(yè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)循環(huán)研究院(蘇州),蘇州 215000;4.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系農(nóng)藥創(chuàng)新研究中心,北京 100193;5.浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,杭州 310058)
農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)要素之一,用于保護(hù)農(nóng)作物免受病原體、真菌、昆蟲和雜草的侵害[1]。世界范圍內(nèi)農(nóng)藥所避免和挽回的農(nóng)業(yè)病、蟲、草害損失占糧食產(chǎn)量的1/3[2]。然而,農(nóng)藥長期不合理使用造成了地表水、地下水、土壤和空氣的污染,并對(duì)公眾健康產(chǎn)生了負(fù)面影響[3-6]。中國是世界上農(nóng)藥消費(fèi)量最大的國家[7-8],有研究指出,2019 年我國農(nóng)藥污染土壤達(dá)1 600 萬hm2,主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標(biāo)率高達(dá)16%~18%[9]。土壤有一定的自凈能力,可以通過光化學(xué)、化學(xué)、生物等途徑降解農(nóng)藥[10-11],但超過其自凈能力時(shí),就會(huì)引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,微生物活動(dòng)受到抑制,有害物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物在土壤中逐漸積累,這不僅會(huì)破壞土壤生態(tài)系統(tǒng),還會(huì)通過多種暴露途徑給人體帶來健康風(fēng)險(xiǎn)[12-13]。
太湖是長三角地區(qū)重要的區(qū)域生態(tài)屏障,是江浙滬主要供水水源地。然而工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展引發(fā)的水土污染已嚴(yán)重影響該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。太湖作為國內(nèi)水污染防治的“三湖”之首,水土污染負(fù)荷幾經(jīng)治理仍居高不下[14]。相關(guān)研究結(jié)果表明,太湖流域的農(nóng)業(yè)污染正成為繼工業(yè)污染和城市污染之后最大的污染源之一[15]。太湖流域是我國農(nóng)藥生產(chǎn)與使用的聚集區(qū)域[16],太湖沉積物中已廣泛檢出滴滴涕、六六六、六氯苯和七氯環(huán)氧等有機(jī)污染物[17-18]。王毅[19]對(duì)太湖主要入湖河流中的有機(jī)污染物進(jìn)行高通量篩查,篩查出9種殺菌劑、7種殺蟲劑、6種除草劑;劉帆等[16]和陳燕等[20]分別對(duì)太湖流域地表水做了有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥的篩查與評(píng)價(jià);方淑紅等[21]對(duì)太湖流域表層沉積物中8 種常見的擬除蟲菊酯進(jìn)行了分析測(cè)定。然而相關(guān)研究多集中于對(duì)太湖流域水體及沉積物的檢測(cè),卻少有對(duì)太湖沿岸農(nóng)業(yè)土壤的農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。土壤是農(nóng)藥在環(huán)境中的“貯藏庫”與“集散地”[22],太湖周邊茶葉、水果、蔬菜等生產(chǎn)輸入的農(nóng)藥污染不容忽視。
本研究的目標(biāo)區(qū)域?yàn)樘K州生態(tài)涵養(yǎng)區(qū),包括蘇州市吳中區(qū)東山鎮(zhèn)與金庭鎮(zhèn),兩鎮(zhèn)為典型的農(nóng)業(yè)種植區(qū)域,盛產(chǎn)碧螺春茶、楊梅、枇杷等農(nóng)產(chǎn)品?;诔醪秸{(diào)研結(jié)果,選定包括有機(jī)氯農(nóng)藥在內(nèi)的46 種目標(biāo)農(nóng)藥,進(jìn)行區(qū)域土壤農(nóng)藥殘留檢測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以為該區(qū)域種植業(yè)農(nóng)藥的合理使用及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別提供參考。
主要儀器:TRACE1300 ISQ7000 配有TG-5SILMS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)氣相色譜-質(zhì)譜儀(GC-MS,美國Thermo 公司);5804R 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(德國Eppendorf 公司);SJIA-10N-50A真空冷凍干燥機(jī)。
主要試劑:乙腈、正己烷均為色譜純,46 種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(包含有機(jī)磷殺蟲劑、有機(jī)氯殺蟲劑、氨基甲酸酯殺蟲劑、擬除蟲菊酯類殺蟲劑、噻二嗪類殺蟲劑、三氮苯除草劑、三嗪類除草劑)、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA,40~63μm)、石墨化碳黑(GCB,120~400目)、QuEChERS 萃取鹽包(6 g 無水硫酸鎂和1.5 g 無水乙酸鈉)均購自德國CNW公司。
蘇州生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)位于蘇州市吳中區(qū)(31°00'00″~31°10'00″N,120°10'00″~120°30'00″E),總面積為285 km2,常駐人口為103 674 人(2017 年),屬北亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候區(qū),農(nóng)林業(yè)用地超過35.8 km2,區(qū)域內(nèi)以海拔在100~300 m 的丘陵地區(qū)和沖積平原為主,土壤母質(zhì)為石英砂巖及湖相沉積物,土壤類型主要為酸性黃棕壤[23]。
根據(jù)對(duì)農(nóng)戶的走訪調(diào)查,當(dāng)?shù)毓麡湎x害主要有蘋果密蠣蚧、刺皮癭螨、黃毛蟲、梢小蠹、赤毛蟲、介殼蟲等,高發(fā)于6—9 月份;果樹病害主要有葉斑病以及炭疽病,高發(fā)于3—7月份和9—10月份。大多數(shù)農(nóng)戶偏好使用化學(xué)農(nóng)藥及生物農(nóng)藥來防治病蟲害,使用阿維菌素、噻嗪酮、噠螨靈等防治螨蟲,菊酯類殺蟲劑防治昆蟲,吡唑嘧菌酯、代森錳鋅、多菌靈等殺菌劑防治病害。施藥時(shí)間集中于4、6、10 月,一年施藥2~4 次。部分農(nóng)戶會(huì)結(jié)合物理防治如設(shè)置誘殺蟲燈、粘蟲板、人工捉蟲(用鐵絲鉤殺害蟲)等來控制蟲害。施藥方式主要是人力背負(fù)噴霧,用藥類型及施藥量主要根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)及當(dāng)?shù)胤判霓r(nóng)藥店推薦。
對(duì)東山鎮(zhèn)有農(nóng)藥經(jīng)營許可證的3 家農(nóng)藥銷售點(diǎn)進(jìn)行了主要農(nóng)藥產(chǎn)品零售量的匯總(直接銷售給農(nóng)藥使用者的零售產(chǎn)品)。如圖1 所示,2020—2021 年農(nóng)藥零售額集中于二、三季度,農(nóng)藥零售量最高的依次是阿維菌素、多菌靈、草銨膦水劑、甲維·丁醚脲、咪唑·代森聯(lián)、聯(lián)苯·呋蟲胺、丁醚脲·呋蟲胺、高效氯氰菊酯、吡蟲·噻嗪酮,其中多菌靈及吡蟲·噻嗪酮在2020—2021年呈較明顯的上升趨勢(shì)。
圖1 東山鎮(zhèn)2020—2021年農(nóng)藥經(jīng)營數(shù)據(jù)匯總Figure 1 Summary of pesticide management data in Dongshan Town from 2020 to 2021
采用簡單隨機(jī)布點(diǎn)方法布置土壤樣品采集點(diǎn)位,如圖2所示,設(shè)置63個(gè)采樣點(diǎn)覆蓋研究區(qū)域各行政村落以及主要作物類型(枇杷、楊梅、茶葉)。在每個(gè)采樣單元范圍內(nèi),采集深度為0~5 cm 的表層土壤,采用“梅花形”布點(diǎn)法,在植株0.5 m 范圍內(nèi)采集3 個(gè)土壤子樣,混合成1 個(gè)土壤樣品,裝入潔凈的聚乙烯袋運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。使用冷凍干燥儀將土壤樣品冷凍干燥48 h 以上,使用球磨儀將樣品磨細(xì)后裝袋封存于低溫冰箱(-20 ℃)避光保存,以備后續(xù)處理。
土壤樣品前處理使用改進(jìn)QuEChERS 方法。稱取土樣5.0 g 于50 mL 離心管中,加入10 mL 乙腈、10 mL 純水,渦旋振蕩5 min,加入萃取鹽包(6 g 無水硫酸鎂和1.5 g 無水乙酸鈉),渦旋振蕩1 min,使用冰水冷浴至室溫,6 000 r·min-1下離心5 min,取5 mL 上清移入裝有50 mg N-丙基乙二胺(PSA)、10 mg 石墨化炭黑(GCB)、150 mg 無水硫酸鎂的2 mL 離心管中,高速渦旋1 min,10 000 r·min-1下高速離心1 min,取4 mL 上清40 ℃氮吹近干,正己烷復(fù)溶至1 mL,過0.22μm有機(jī)濾膜后上機(jī)。
色譜條件:色譜柱TG-5SILMS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)。載氣為氦氣(純度99.999%);恒流模式,流速1.0 mL·min-1;進(jìn)樣口溫度280 ℃;不分流進(jìn)樣1 μL;柱溫,60 ℃保持2 min,然后以25 ℃·min-1程序升溫至180 ℃,再以5 ℃·min-1程序升溫至280 ℃,最后以10 ℃·min-1升溫至300 ℃,保持5 min。
質(zhì)譜條件:離子源為EI 源(電子轟擊源)且電壓設(shè)為70 eV;離子源溫度280 ℃;傳輸線溫度280 ℃;采集方式選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)模式。
利用空白實(shí)驗(yàn)、平行樣品、空白加標(biāo)等方法控制檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。每10個(gè)樣品設(shè)置1個(gè)空白樣品,1 個(gè)平行樣品,空白樣品中目標(biāo)物濃度低于方法檢出限,平行樣品測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差小于30%。向未檢測(cè)出目標(biāo)化合物的空白樣品中分別添加濃度水平為0.01、0.05、0.1μg·kg-1的混合標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行添加回收實(shí)驗(yàn),每個(gè)添加水平重復(fù)5 次,46 種農(nóng)藥的回收率在64.8%~124.3%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.01~4.38 之間。根據(jù)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)HJ 168—2020 中的方法(公式1)計(jì)算出方法檢出限為1.03~9.40μg·kg-1。通過對(duì)5個(gè)濃度的基質(zhì)標(biāo)和溶劑標(biāo)檢測(cè),確定方法的線性,所有化合物的線性表現(xiàn)良好,R2>0.99。
式中:MDL為方法檢出限;n為樣品的平行測(cè)定次數(shù);t(n-1,0.99)為自由度為n-1、置信度為99%時(shí)的t分布(單側(cè));S為n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。n為10 時(shí),t=2.821。
由表1可知,東山和金庭兩鎮(zhèn)共檢出11種農(nóng)藥。其中有3種持久性污染物:p,p'-DDE、p,p'-DDD、o,p'-DDT;8 種現(xiàn)行使用農(nóng)藥:毒死蜱、水胺硫磷、噻嗪酮、聯(lián)苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯。所檢出農(nóng)藥分別屬有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、噻二嗪類及擬除蟲菊酯類,平均濃度分別為31.8、56.9、109.8、71.9 μg·kg-1,其中檢出率最高的是有機(jī)氯類,檢出濃度最高的為噻二嗪類。
表1 生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)土壤農(nóng)藥檢出情況Table 1 Pesticides detected in soil of the ecological conservation area
有機(jī)氯類農(nóng)藥廣泛檢出(p,p'-DDE檢出率91%~100%),整體濃度偏低(平均值31.8μg·kg-1),與南京、上海、蘇州吳江農(nóng)田土壤檢出水平接近(檢出率91%,殘留范圍ND~119.9μg·kg-1)[24],低于吉林省主要城郊蔬菜地土壤檢出水平(平均值43.5μg·kg-1)[25]。有機(jī)氯農(nóng)藥為持久性有機(jī)污染物,可通過各種暴露途徑進(jìn)入動(dòng)物和人體的各個(gè)器官和組織[26],具有致癌性。中國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中禁用有機(jī)氯農(nóng)藥已近40 a,本研究中9.5%的土壤樣點(diǎn)DDT 殘留總量仍大于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值(0.1μg·kg-1,GB 15618—2018),非常值得關(guān)注。
各樣點(diǎn)DDTs 的組成差異較大,大部分以p'p-DDE 和o'p-DDT 為主。分析DDTs 來源時(shí),常用DDE/DDD 是否大于1 和(DDE+DDD)/∑DDT 是否大于0.5 來表征其降解程度、輸入情況和降解過程的氧化還原條件。如圖3所示,除樣點(diǎn)Do-7、DFjl-1外,其余樣點(diǎn)DDE/DDD 的比值范圍為1.20~17.17,表明研究區(qū)域土壤環(huán)境中以DDT 好氧分解產(chǎn)生DDE 的降解行為為主,Do-7 和DFjl-1 位點(diǎn)則以發(fā)生DDT 厭氧產(chǎn)生DDD 的降解行為[27]。(DDE+DDD)/∑DDT 除在X-16 位點(diǎn)為0.46 外,其余位點(diǎn)均大于0.5,表明環(huán)境中DDT 主要來自舊污染源。X-16 位點(diǎn)的比值小于0.5則代表可能有新DDTs污染源的輸入[28]。三氯殺螨醇是DDT 禁用后的一種替代殺蟲劑,在國內(nèi)已成為土壤中DDT 的又一重要輸入源[29]。三氯殺螨醇DDT 的顯著特點(diǎn)是富含o,p'-DDT,其o,p'-DDT/p,p'-DDT為1.3~9.3 或更高,工業(yè)DDT 中該比值為0.2~0.3[30]。X-16 的p'p-DDT 濃度低于方法檢出限(8.9 μg·kg-1),而o,p'-DDT 高達(dá)240.6μg·kg-1,即o,p'-DDT/p,p'-DDT>27,加之該地(X-16)長期為果園用地,無工業(yè)歷史,故推測(cè)土壤DDT 新的污染源是三氯殺螨醇等新配方農(nóng)藥。三氯殺螨醇在蘇北地區(qū)因棉花種植所需曾大量使用,蘇州南部果園在2018 年之前也曾廣泛使用三氯殺螨醇,它的原料及代謝產(chǎn)物都含有DDT[31]。三氯殺螨醇?xì)埩魰r(shí)間久,在土壤中的半衰期為313 d,推測(cè)本研究所檢出的DDT 為2018 年以前使用三氯殺螨醇的歷史殘留或近年的違規(guī)用藥。
圖3 生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留特征Figure 3 Characteristics of OCPs in soil samples of the ecological conservation area
擬除蟲菊酯類農(nóng)藥檢出種類最多,檢出的濃度范圍為11.8~232.3 μg·kg-1,各類菊酯類農(nóng)藥平均值為22.5~144.0 μg·kg-1,其中聯(lián)苯菊酯檢出率最高,分別為63%及35%。本研究中菊酯類農(nóng)藥的濃度水平與江蘇省茶園和農(nóng)田土壤中的水平接近(56.9~97.0μg·kg-1)[32],與國內(nèi)其他地區(qū)土壤相比(山東大棚土、四川茶園土)[33],處于中等水平。菊酯類農(nóng)藥是廣譜性殺蟲劑,在該研究區(qū)域主要用于防治枇杷上的蟲害,特別是黃毛蟲,其殺蟲毒力比老一代殺蟲劑如有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯類提高10~100 倍。菊酯類農(nóng)藥不能在同一果園或同一地區(qū)連續(xù)多年多次使用,否則會(huì)導(dǎo)致害蟲、害螨產(chǎn)生極強(qiáng)的抗藥性,施用無殺蟲活性的菊酯類農(nóng)藥會(huì)刺激害蟲、害螨繁殖,殺滅天敵,且對(duì)一種菊酯類殺蟲劑有抗性的害蟲,往往對(duì)其他的菊酯類藥劑也會(huì)產(chǎn)生抗性[34],低有效性會(huì)促使農(nóng)戶增大菊酯類農(nóng)藥的使用劑量,從而對(duì)區(qū)域土壤環(huán)境造成嚴(yán)重負(fù)荷。美國環(huán)保局發(fā)布的區(qū)域土壤篩選值標(biāo)準(zhǔn)(Regional Screening Levels,RSLs)將菊酯類農(nóng)藥篩選值定為≤91μg·kg-1[35],本研究檢出的聯(lián)苯菊酯濃度接近篩選值,且菊酯類農(nóng)藥檢出類型多、檢出率較高,在調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)多種果樹害蟲已存在對(duì)菊酯類農(nóng)藥的抗性,相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)亟需評(píng)估。
研究區(qū)土壤中檢出的噻嗪酮分布廣(檢出率65%~74%),濃度高(平均值109.8 μg·kg-1),且遠(yuǎn)高于陜西省蘋果種植土壤中的檢出水平(平均值3.0μg·kg-1)[36]以及海南南渡江流域瓜菜地檢出水平(平均值12.8 μg·kg-1)[37]。噻嗪酮是噻二嗪類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑,能抑制昆蟲幾丁質(zhì)合成和干擾其新陳代謝,在我國茶區(qū)廣泛使用[38]。本研究區(qū)果樹施用噻嗪酮主要用于防治枇杷害蟲密蠣蚧、介殼蟲,同時(shí)因研究區(qū)內(nèi)多茶果樹間作,所以一部分土壤農(nóng)殘來自茶樹的農(nóng)藥管理。噻嗪酮具有形成微量苯胺的潛力,具有啟發(fā)性的致癌毒性證據(jù)[27],而目前國內(nèi)外尚無對(duì)噻嗪酮土壤殘留限量的相關(guān)規(guī)定。
從圖3、圖4可看出涵養(yǎng)區(qū)兩鎮(zhèn)土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥及現(xiàn)行使用農(nóng)藥殘留的區(qū)域分布情況。金庭鎮(zhèn)(X-)土壤農(nóng)藥污染程度較低,各位點(diǎn)的農(nóng)藥累積濃度平均值為196.8μg·kg-1,無農(nóng)殘檢出的樣點(diǎn)占比多(40%)。東山鎮(zhèn)的行政村三山島(DS-)由于地理位置隔離,產(chǎn)業(yè)以旅游業(yè)為主,整體的土壤農(nóng)藥殘留程度最低,農(nóng)藥累積濃度平均值為72.6μg·kg-1。東山鎮(zhèn)(D-)為農(nóng)業(yè)重鎮(zhèn),農(nóng)藥殘留水平稍高于金庭鎮(zhèn),農(nóng)藥累積濃度平均值為259.4 μg·kg-1,檢出農(nóng)藥水平最高的樣點(diǎn)Djf-5(1 061.1μg·kg-1)緊鄰居民區(qū),該樣點(diǎn)土樣為2021年6月初采集的枇杷樹土壤樣品,其數(shù)值遠(yuǎn)高于數(shù)據(jù)集1.5倍的四分位距(Interquartile range,IQR),推測(cè)其高濃度與施藥間隔時(shí)間短、土壤環(huán)境的殘留背景值差異大有關(guān)。
圖4 生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中現(xiàn)行使用農(nóng)藥殘留特征Figure 4 Residues of current use pesticide in soil samples of the ecological conservation area
為了研究土壤農(nóng)藥殘留種類的時(shí)間與空間差異,以不同時(shí)期采樣點(diǎn)為單元,以各樣地的檢出農(nóng)藥種類為依據(jù)進(jìn)行非度量多維尺度分析(Non-metric multidimensional scaling,NMDS),應(yīng)力函數(shù)值(stress 值)為0.16,具有解釋意義。在NMDS 的分析中(圖5),點(diǎn)之間的距離近似于農(nóng)藥種類差異的秩次,空間中距離較近的點(diǎn)具有較高的相似性[39]。NMDS 揭示了不同時(shí)期采樣點(diǎn)檢出農(nóng)藥種類的相似性。組間分布中,DSa與其他組樣本距離遠(yuǎn),表明其與其他組的組間差異大;DFjl、Djf、Do 3 組距離近,表明其組間差異小。DSa 組的離群代表了空間差異,表明三山島土壤農(nóng)藥殘留種類特征與東山鎮(zhèn)差異顯著。組內(nèi)分布中,樣本點(diǎn)的分離度為DFjl<Djf<Do。DFjl 組內(nèi)的樣本點(diǎn)最為集中,DFjl為預(yù)防病蟲害關(guān)鍵期,即水果采摘前期,農(nóng)戶有相似的用藥習(xí)慣;Djf為水果采摘后期,農(nóng)戶普遍有施藥預(yù)防疾病與殺蟲的習(xí)慣;而Do 僅有部分農(nóng)戶選擇施藥。NMDS 數(shù)據(jù)分析表明,三山島與東山鎮(zhèn)的農(nóng)藥殘留類型有顯著差異,在6月初、6月末病蟲害防治的關(guān)鍵期,果農(nóng)施藥行為高度一致。
圖5 涵養(yǎng)區(qū)土壤農(nóng)藥殘留非度量多維尺度分析Figure 5 Non-metric multidimensional scaling of pesticide residues in the ecological conservation area
使用風(fēng)險(xiǎn)商值法(Risk quotient,RQ)評(píng)估土壤中農(nóng)藥殘留的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),RQ 值為實(shí)測(cè)環(huán)境濃度(Measured environmental concentration,MEC)與預(yù)測(cè)無效應(yīng)濃度(Predicted no-effect concentration,PNEC)的比值[40]。在計(jì)算PNEC 時(shí),使用最低無觀察效應(yīng)濃度(The lowest no observed effect concentration,NOEC)值。NOEC 缺失時(shí),使用農(nóng)藥特性數(shù)據(jù)庫的中值有效濃度(EC50)或中值致死濃度(LC50)值[41]。
根據(jù)RQ 值大小將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分為3 個(gè)等級(jí):RQ>1為高風(fēng)險(xiǎn),1≥RQ>0.1 為中等風(fēng)險(xiǎn),RQ≤0.1 為低風(fēng)險(xiǎn)。如圖6 所示,在研究的63 個(gè)土壤樣品中,有17 個(gè)樣點(diǎn)RQ 值大于1;在檢出的11 種農(nóng)藥中,有7 種農(nóng)藥具有生態(tài)高風(fēng)險(xiǎn),分別是p,p'-DDE、噻嗪酮、水胺硫磷、聯(lián)苯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯。Djfl3 因氯氰菊酯濃度較高(987.8μg·kg-1),RQ值高達(dá)9.9,氯氰菊酯對(duì)哺乳動(dòng)物的生殖、免疫和神經(jīng)等多方面有明顯的毒副作用,LC50值較低。另外有4 個(gè)位點(diǎn)(X-16、X-17、Djf-4、Djf-5)存在多種農(nóng)藥的復(fù)合生態(tài)高風(fēng)險(xiǎn),ΣRQ值在2.2~9.3之間。
圖6 農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)商值法評(píng)估Figure 6 Risk quotient of pesticides
(1)在涵養(yǎng)區(qū)均勻分布的63 個(gè)土壤樣品中,共檢出11 種農(nóng)藥。檢出有機(jī)氯農(nóng)藥3 種,其中p'p-DDE被廣泛檢出,濃度范圍為5.6~236.1μg·kg-1。檢出現(xiàn)行使用農(nóng)藥8 種,檢出率最高的是噻嗪酮和聯(lián)苯菊酯,平均濃度分別為109.8μg·kg-1和71.9μg·kg-1,噻嗪酮單點(diǎn)檢出濃度高達(dá)1 061.1μg·kg-1,為所有檢出農(nóng)藥濃度的峰值。
(2)涵養(yǎng)區(qū)97%的樣點(diǎn)DDE/DDD 比值范圍為1.20~17.17,表明研究區(qū)域土壤環(huán)境中以DDT 好氧分解產(chǎn)生DDE的降解行為為主;各樣點(diǎn)(DDE+DDD)/∑DDT除在X-16外均大于0.5,表明環(huán)境中DDT主要來自舊污染源。X-16 位點(diǎn)無工業(yè)歷史且o,p'-DDT/p,p'-DDT>27,推測(cè)該樣點(diǎn)土壤DDT 新輸入的污染源是三氯殺螨醇等新配方農(nóng)藥。
(3)使用風(fēng)險(xiǎn)商值法篩選出17 個(gè)位點(diǎn)存在土壤環(huán)境的生態(tài)高風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)來自p'p-DDE、噻嗪酮、氰戊菊酯、溴氰菊酯、水胺硫磷、聯(lián)苯菊酯、氯氰菊酯7種農(nóng)藥。
農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)2023年9期