生物炭对土壤残留农药生物毒性和有效性的影响

适合用于改良土壤 ， 降解农药毒性 。
生 物有 效性 代表 着农 药及污 染物 等化学 有机质 被生物利用 的能力。生物炭本身具有 的强烈 吸附
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６一ｉ ０—１ ９ 作者简介 ： 黄彩凤（ １ ９ ９ ５一） ， 女， 学生， 福建龙海人 ， Ｅ —ｍ ａ ｉ ｌ ： ｈ ｃ —
近年来 ， 随着 生活水 平 的不断 提高 ， 人 们对 农 药 残 留问题 日益关 注。农 药在人 类生 产 中发挥着 重要 作用 ， 尤 其在 提高 蔬 菜 产量 方 面 贡 献 颇 大 。但 有些
施 药意识 和施 药水 平 欠 缺 的种 植 者 ， 在 经 济 利益 的
农药 在一 定程度 上 反 而 会 抑制 作 物 的 生长 ， 并 被农 作物 富集 ， 使农 作 物 农 药残 留超 标 。 由于 生物 炭 具 有强 大 的 比表 面积 ， 能 够 大 量 吸 附土 壤 中 残 留 的农 药， 减 弱残 留农 药产 生 的危 害 ， 从 而 减少农 作物对 农 药 吸收富 集 。例 如 ， 莠 去 津 是 具有 持 久 性 有机 污 染 物 的除草 剂 ， 被 广泛 应用 于旱 田除草 ， 其在 土壤 中的
农药， 削弱农 药毒性及有效性， 减少残 留农药在作物体 内的积累量； （ ２） 生物炭在 一定程度上 可以减弱农药对土壤 动物危害， 提高 土壤动物的多样性和数量； （ ３ ） 生物炭能够改 良土壤理化性 ， 改善土壤微生物的生存环境 ， 但其 吸附的残 留农药难以被 土壤微生物 降解， 潜在环境风险仍 旧存在。近年来 ， 生物炭在土壤改 良方面取得 一定 的进展 ， 但其是否存在其他 的负面影响仍有待研究。 关键词 ： 生物炭 ； 残 留农药； 生物毒性
增强 ， 进而抑制农药的淋溶 ， 降低残留农药对土壤生 物 的毒 性 ， 在一定 程度 上也减 弱农 药 的生物 有效 性 。
１ 生物炭对土壤残 留农药作物毒性和 有 效 性 的 影 响
虽然农药的施用显著地提高了农作物 的产量 ， 增 加 了种植 者 的经 济 收益 ， 但 长 期 残 留 于土 壤 中 的
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土壤农 化
２ ０ １ ６ 年第１ ２ 期
ｃ ； 墨 兰 型 垫
实验 还表 明添加 秸秆 和生 物 炭都 能 提 高 土壤 ｐ Ｈ 和 其 他 营养指标 － １ 。此外 ， 生物 炭 因表 面 积 大且 疏松 多孔 ， 为微 生物 提供 了 良好 的庇 护场所 ， 使 其免 受捕
ｆ ｏ ｋ ＠ １ ６ ３． Ｃ Ｏ ｎ。 ｒ
性， 在一定程度上影响着农药的生物有效性 。余 向 阳等 通 过对 杀 虫剂 毒 死 蜱 和 卡 巴 呋 哺施 用 不 同 比
例 的影 响 ， 结果表 明 ： 农 药 的降 解 率 随生 物 炭 的施 加 量增 加 而
土壤残 留农药 的影 响程度亦不 同。简敏菲等 研究 表明， 生物 炭 比表 面积 和 总孔 容 随着 温度 升 高 而增
大， 且在 ６ ０ ０ ℃ 达到最 大值 ； 而平 均 孔径 随 热解 温 度 增 加而 减 小 Ｊ 。葛 超 超 研 究 水 稻 秸 秆 生物 炭 对 异 丙 甲草 胺 的吸 附和 解 吸作 用 时 发 现 ， 比面积 越 大 的 生物炭 对 除草剂 的表 面 吸 附作 用 越 强 ， 吸 附滞 后效 应 更 明显 ， 以生 物炭 为 载 体制 备 的颗 粒制 剂 可 延缓 除草剂 释放 ｊ 。因此 ， 碳 化程 度 高 的高 温生 物 炭更
残 留对大 豆生 长有 一定 的抑制 及毒 害作用 。与 未添
驱 使下 滥用 高毒 、 高 残 留的农 药 ， 导致 农药 在农 作物 和 土壤 中残 留超标 ， 最终 危害人 体健 康 ， 影 响农 业生
态可持续性 发展。如许 梅燕等 对泉州地 区蔬菜样
品抽 检结 果显 示 ， 农 药 残 留超标 比较 严 重 的 蔬 菜种
药含 量越 多 ， 作 物 中的残 留量 也 越 多 。农 药 在 土壤 中大量残 留不仅 会 抑 制地 表 作 物 的 生长 ， 还 影 响土
仅可降低莠去津 的生物毒性进而促进大豆产量的提 高， 其本身对作物生长还 具有促进作用Ｍ Ｊ 。此 外 ，
农 药残 留量越多 ， 生 物 炭 对其 生 物毒 性 的 消减 作 用 越显 著 。但 由于生 物炭是 木材 、 家禽 粪便 和秸 秆 等 有 机材 料在 部分 或者 完全 缺氧 环境下 热解产 生 的多 孔炭 化物 质 ， 不 同 温度 下 热解 炭化 所 得 的 生物 炭 对
加生 物炭 的处理 相 比 ， 生 物 炭 对莠 去 津 的 生物 毒 性 有 明显 的消减作 用 。李 玉梅 等 研 究 发现 ， 生物 炭 不
类为叶菜类 ， 农药残 留抽样检测超标率为 ２ ． ５ ％ １ ；
济 宁市蔬 菜 中农 药 残 留抽 样 检 测 结 果 表 明 ， 农 贸市 场 的蔬菜 监 测 结 果合 格 率仅 为 ９ ５ ． ９ ％ ２ ］ 。作 物 组 织 内部 的残 留农 药 主 要 源 于根 系 吸 收 ， 故 土壤 中农
壤 动物及 微生 物的正 常生 活 。而生物 炭作 为新 兴 的 土壤 改 良剂 ， 具 有疏松 多孔 、 比表 面积 大 、 吸附性 好 、 稳定性 强 等 特 点 ， 且 能 高 效 吸 附 芳 香 族 有 机 化 合 物＿ ３ Ｊ 。此外 ， 经生 物炭 改 良过 的土 壤 对农 药 吸 附性
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２ ０ １ ６ 年 第 １ ２ 期土 壤 农 化
生物炭 对 土壤 残 留农 药 生物 毒 性 和 有效 性 的影 响
黄 彩凤 ， 朱 梦银
（ 福建农林大学林学 院， 福建 福 州 ３ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘
要： 本 文从 ３个 方面综述 了生物炭 对残留农药生物毒性的影响及对残 留农药 的有效性 的影 响： （ １ ） 生物炭可吸 附土壤 中残 留