全 文 ：安徽农田表层土壤中有机氯农药的分布及其组成*
王兴琴1,3 摇 花日茂1**摇 潘锦勇2 摇 高摇 倩1 摇 李学德1 摇 操海群1 摇 吴祥为1 摇 唐摇 俊1
( 1安徽农业大学资源与环境学院安徽省农产品安全重点实验室, 合肥 20036; 2安徽省霍邱县植保站, 安徽霍邱 237400;
3安徽省霍邱县马店镇农业综合服务站, 安徽霍邱 237400)
摘摇 要摇 以安徽省寿县等 19 个地区的农田表层土壤(0 ~ 20 cm)为对象,采用超声波提取,气
相色谱法 /电子捕获检测器(GC / ECD)检测,分析了 琢鄄六六六、茁鄄六六六、酌鄄六六六、啄鄄六六六、
op忆鄄DDE、pp忆鄄DDD、琢鄄硫丹和百菌清等 8 种有机氯农药(OCPs)在农田表层土壤中的分布及组
成特征. 结果表明: 19 个取样点中 8 种有机氯农药残留的总含量范围为 ND ~ 23郾 75
滋g·kg-1,其中 PP忆鄄DDD、 酌鄄HCH 为主要污染物,平均质量浓度分别为 13郾 83 和 13郾 49
滋g·kg-1 .与 1990 年的调查结果相比,六六六平均值含量呈明显下降趋势;与国内外土壤相
比,安徽省农田表层土壤中的六六六(HCHs)处于中等偏高的水平. 安徽省农田表层土壤中
OCPs、HCHs和 pp忆鄄DDD平均浓度分别为 48郾 58、28郾 64 和 13郾 83 滋g·kg-1,均未超过《土壤环
境质量标准》(GB 15618—1995)的一级土壤质量标准(<50 滋g·kg-1),污染较轻.
关键词摇 安徽摇 有机氯农药摇 分布摇 组成
文章编号摇 1001-9332(2011)12-3285-08摇 中图分类号摇 X53摇 文献标识码摇 A
Distribution and composition of organochlorine pesticides in farmland top soils of Anhui
Province. WANG Xing鄄qin1,3, HUA Ri鄄mao1, PAN Jin鄄yong2, GAO Qian1, LI Xue鄄de1, CAO
Hai鄄qun1, WU Xiang鄄wei1, TANG Jun1 ( 1Anhui Province Key Laboratory of Agricultural Food Safe鄄
ty, College of Resources and Environment, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China;
2Huoqiu Plant Protection Station, Huoqiu 237400, Anhui, China; 3Madian Agricultural Service Sta鄄
tion, Huoqiu 237400, Anhui, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(12): 3285-3292.
Abstract: By using ultrasonic method and GC / ECD, this paper analyzed the distribution and com鄄
position of 8 kinds of organochlorine pesticides (琢鄄HCH, 茁鄄HCH, 酌鄄HCH, 啄鄄HCH, op忆鄄DDE,
pp忆鄄DDD, 琢鄄endosulfan, and chlorothalonil) in farmland top soils (0 -20 cm) in 19 districts of
Anhui Province, East China. The total concentration of the pesticides in the top soils ranged from 0
to 23. 75 滋g·kg-1, among which, pp忆鄄DDD and 酌鄄HCH were the major pollutants, with the mean
concentration being 13. 83 and 13. 49 滋g·kg-1, respectively. As compared with the analyses in
1990, the present mean concentration of HCH had an obvious decreasing trend, but was still higher
than that in the top soils in other regions of China and in other countries. The mean concentrations
of OCPs, HCHs and pp忆鄄DDD in the test top soils were 48. 58, 28. 64 and 13. 83 滋g·kg-1, re鄄
spectively, not surpassed the first grade level (<50 滋g·kg-1) of the China National Soil Environ鄄
mental Quality Standards (GB 15618-1995), suggesting that the farmland top soils in these dis鄄
tricts of Anhui Province were less polluted.
Key words: Anhui Province; organochlorine pesticide; distribution; composition.
*“十二五冶国家科技支撑计划项目(2011BAD12B04)资助.
**通讯作者. E鄄mail: rimaohua@ ahau. edu. cn
2011鄄03鄄31 收稿,2011鄄09鄄08 接受.
摇 摇 有机氯农药(0CPs)自 20 世纪 40 年代问世以
来,在全球范围内得到了广泛使用,是历史上最早大
规模使用的高残毒农药[1],曾经为农业的增产丰收
发挥了积极的作用.直到 20 世纪 60 年代,人们才发
现部分有机氯农药在环境中具有高残留、高富集、对
生物体毒性强等特性[2-7],是典型的化学性质稳定
的持 久 性 污 染 物 ( persistent organic pollutants,
POPs) [8] .因而从 20 世纪 70 年代开始,发达国家相
继禁止六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)在农业上使
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 12 月摇 第 22 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2011,22(12): 3285-3292
用.中国也在 1983 年 5 月全面禁止使用六六六、
DDTs[9] .
安徽省是农业大省,过去曾大量使用有机氯农
药,在土壤和水等环境介质中都有检出[10-12] . 关于
安徽省表层农田土壤有机氯农药污染的问题,1990
年岳永德等[12]对此做过调查.时过 20 年,安徽省农
田土壤有机氯农药残留状况如何,是否达到土壤环
境质量标准,这些问题都需要进一步调查分析.本文
以安徽省 19 个地区农田表层(耕作层)土壤 8 种有
机氯农药作为调查对象,探讨土壤有机氯农药的残
留分布及组成,以期为科学评价安徽农田表层土壤
环境质量及其污染特点和发展趋势提供参考.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 取样点设置
取样点分别设在安徽省 19 个县地的农田表层
(0 ~ 20 cm)土壤,自北向南包括:1)砀山县城关镇;
2)泗县屏山乡;3)天长县汊涧乡;4)寿县双桥镇;5)
长丰县下塘乡;6)霍邱县城关镇;7)和县历阴乡;8)
六安县苏埠乡;9)居巢苏弯乡;10)无为县蜀山乡;
11)无为县高沟乡;12)芜湖县方村乡;13)桐城县新
渡乡;14)怀宁县公岭乡;15)青阳县蓉城镇;16)泾
图 1摇 采样点示意图
Fig. 1摇 Sketch map of sampling sites.
县琴溪镇;17)望江县太慈镇;18)宿松县浮玉乡;
19)祁门县祁山乡(图 1).
1郾 2摇 样品采集
2010 年 10 月在安徽 19 个地区采集土样(农田
表层 0 ~ 20 cm),室内自然风干,过 16 目筛,装袋备
用.各地区土壤类型以壤土居多,有少量的粘土和沙
土,所采样品的基本性质见表 1.
1郾 3摇 供试仪器、试剂与标准物质
仪器:气相色谱仪(Agilent 6890;电子捕获检测
器);旋转真空蒸发仪(RE鄄52AA型);电热恒温鼓风
表 1摇 取样地土壤基本性质
Table 1摇 Type and character of soil at sampling sites
样摇 地
Sampling
site
pH 有机质
Organic
matter
(g·kg-1)
全 氮
Total N
(g·kg-1)
速效磷
Available P
(mg·kg-1)
速效钾
Available K
(mg·kg-1)
阳离子交换量
Cation exchange
capacity
(cmol·kg-1)
质 地*
Texture
(% )
土壤类型
Soil type
1 7郾 83 10郾 18 0郾 87 30郾 28 224郾 80 8郾 17 22郾 5 玉
2 6郾 58 9郾 49 0郾 70 6郾 94 43郾 20 14郾 16 26郾 7 玉
3 6郾 01 24郾 02 1郾 32 13郾 18 67郾 60 20郾 15 39郾 3 域
4 7郾 69 11郾 75 0郾 84 16郾 15 98郾 80 11郾 71 24郾 5 玉
5 5郾 98 10郾 47 0郾 60 21郾 26 36郾 80 12郾 80 39郾 3 域
6 7郾 47 38郾 62 1郾 99 40郾 31 160郾 80 10郾 35 18郾 3 芋
7 7郾 61 19郾 21 1郾 18 45郾 06 280郾 40 13郾 07 45郾 6 郁
8 5郾 67 12郾 67 0郾 80 6郾 68 42郾 40 12郾 80 37郾 2 域
9 7郾 07 14郾 39 0郾 96 9郾 90 109郾 20 21郾 24 56郾 1 郁
10 5郾 51 20郾 44 0郾 91 13郾 87 68郾 80 14郾 70 28郾 8 玉
11 7郾 80 24郾 12 1郾 23 17郾 28 94郾 40 24郾 23 68郾 7 吁
12 5郾 75 26郾 92 1郾 52 6郾 05 28郾 00 15郾 52 45郾 6 郁
13 5郾 91 31郾 41 1郾 77 20郾 06 52郾 40 9郾 26 22郾 5 玉
14 6郾 15 21郾 65 1郾 11 9郾 71 23郾 60 7郾 62 32郾 9 域
15 6郾 52 28郾 15 0郾 73 22郾 96 49郾 20 15郾 25 45郾 6 郁
16 6郾 07 18郾 08 1郾 12 6郾 43 33郾 60 14郾 70 43郾 5 域
17 5郾 39 14郾 13 1郾 01 22郾 90 57郾 20 13郾 61 41郾 4 域
18 5郾 93 23郾 44 1郾 33 24郾 28 20郾 00 5郾 99 9郾 9 喻
19 4郾 81 42郾 51 2郾 20 15郾 89 72郾 80 8郾 71 28郾 8 玉
*<0郾 01 mm粒级质地 <0郾 01 mm grain size texture (% ): 5 ~ 10:紧砂土 Tight sand; 10 ~ 20:砂壤 Sandy soil; 20 ~ 30:轻壤 Light soil; 30 ~ 45:中
壤 Medium soil; 45 ~ 60:重壤 Weight soil; 60 ~ 75:轻粘土 Light clay; 75 ~ 85:中粘土 Medium clay; >85:重粘土 Heavy clay郾 玉:轻壤 Light soil;
域:中壤 Medium soil; 芋:砂壤 Sandy soil; 郁:重壤 Weight soil; 吁:轻粘土 Light clay; 喻:紧砂土 Tight sand.
6823 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
干燥箱 ( DHG鄄9070A 型);自动双重纯水蒸馏器
(1810B型);超声波清洗机(SB3200 型);TPZ 多管
架自动平衡离心机;氮吹仪(N鄄EVAPTM112,Organo鄄
mation Associates);马弗炉;电子天平(FA1104 型);
玻璃层析柱(20 cm伊椎10 cm).
试剂与材料:二氯甲烷(分析纯,江苏强盛化工
有限公司生产);石油醚(分析纯,江苏强盛化工有
限公司生产);丙酮(分析纯,上海振企化学试剂有
限公司生产);无水硫酸钠(分析纯,扬州沪宝化学
试剂有限公司生产),脱脂棉;弗罗里硅土(农残用,
650 益烘 5 ~ 6 h后,加 5%蒸馏水脱活).
标准物质:8 种有机氯农药样品,包括六六六
(琢鄄HCH、 茁鄄HCH、 酌鄄HCH、 啄鄄HCH)、百菌清、 op忆鄄
DDE、pp忆鄄DDD 和 琢鄄硫丹,均购自德国 Dr郾 Ehrenst鄄
ofer公司.
1郾 4摇 试验方法
1郾 4郾 1 添加回收试验 摇 准确称取土壤样品 10郾 0 g,
置于 150 mL具塞三角瓶中,添加 3 种浓度的混标农
药.添加后,土壤中农药浓度分别为 1、0郾 1 和 0郾 01
mg·kg-1,同时设置空白对照.将三角瓶置于暗处平
衡 4 h,每处理重复 3 次.样品平衡后,以丙酮 /二氯
甲烷(2 颐 1)超声波提取 2 次(各 10 min),每次用溶
剂 20 mL,合并两次提取液减压浓缩至 1 ~ 2 mL,进
行柱层析.层析柱自下而上依次装入:脱脂棉、无水
硫酸钠 2 cm,弗罗里硅土 5 g、无水硫酸钠 2 cm. 先
用 10 mL 石油醚 /丙酮(4 颐 6)预淋柱层析,然后再
加样,再用 20 mL石油醚 /丙酮(4 颐 6)淋洗,收集淋
洗液至浓缩瓶中,减压浓缩至干,用石油醚定容至
10 mL,待测.
1郾 4郾 2 气相色谱分析条件摇 色谱柱:Agilent,弹性石
英毛细管柱,HP鄄5 型(30 m伊0郾 25 mm伊0郾 25 滋m);
进样口温度 280 益,检测器温度 300 益,尾吹 25
mL·min-1,采用不分流进样. 柱温采用程序升温方
式:初始温度 90 益,保持 1郾 0 min,以 40 益·min-1
升至 170 益,再以 2郾 3 益·min-1升至 230 益,保持
2郾 0 min,然后以 40 益·min-1升至 280 益,保持 1
min.载气是氮气(99郾 999% ),流量 1 mL·min-1,进
样量为 1 滋L.以保留时间定性,外标法来定量.标准
物质和空白试剂气相色谱图如图 2 所示.
1郾 4郾 3 农田表层土壤样品的前处理摇 农田表层土壤
样品的前处理方法同 1郾 4郾 1 添加回收试验中添加药
剂平衡后的土壤样品的处理方法.
1郾 5摇 数据处理
采用Microsoft Excel进行数据处理和绘图,采
图 2摇 有机氯农药标准品和空白试剂气相色谱图
Fig. 2摇 Gas chromatogram of organochlorine pesticides standard
sample and blank reagent.
A:标准品 Standard sample; B:空白试剂 Blank reagent郾 1)琢鄄HCH; 2)
茁鄄HCH; 3)酌鄄HCH; 4)啄鄄HCH; 5)百菌清 Chlorothalonil; 6)op忆鄄DDE;
7)琢鄄硫丹 琢鄄endosulfan; 8)pp忆鄄DDD郾
用 DPS数据处理软件进行差异显著性分析,采用
《土壤环境质量标准(GB 15618—1995)》 [13]进行土
壤质量评价.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 方法的准确性和精密性
添加回收率是方法准确度的指标.该方法的添
加回收率在 72郾 4% ~ 114郾 2% ,相对标准偏差在
2郾 1% ~4郾 9% ;根据 3 倍的信噪比的计算方法求得
检测限,方法的检测限在 0郾 019 ~ 0郾 21 滋g·kg-1(表
2),表明该方法的准确度和精密度均满足农药残留
分析要求.
2郾 2摇 安徽农田表层土壤中 8 种有机氯农药的组成
与分布
通过对取样地土样的分析,8 种 OCPs(琢鄄HCH、
茁鄄HCH、酌鄄HCH、啄鄄HCH、百菌清、op忆鄄DDE、pp忆鄄DDD、
琢鄄硫丹)均有不同程度的检出(表 3).其中,酌鄄HCH、
PP忆鄄DDD的检出率最高,为 100% ;啄鄄HCH 次之,为
94郾 7% ;琢鄄HCH 和 茁鄄HCH 分别为 89郾 5% 、84郾 2% ,
百菌清为 47郾 4% 、OP忆鄄DDE 为 52郾 6% 、琢鄄硫丹的检
出率最小,为 26郾 3% .
在 8 种被检测的有机氯农药中,DDD 的含量最
高,平均值为 13郾 83 滋g·kg-1,占总含量的 28郾 5% ;
酌鄄HCH次之,平均值为 13郾 49 滋g·kg-1,占总含量的
782312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王兴琴等: 安徽农田表层土壤中有机氯农药的分布及其组成摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 2摇 土壤中有机氯农药的添加回收率
Table 2摇 Recovery and precision of organochlorine pesticides in the soil
有机氯农药
OCPs
添加浓度 Added concentration (mg·kg-1)
0郾 1
平均回收率
Average recovery
(% )
相对标准
偏差 RSD
(% )
0郾 01
平均回收率
Average recovery
(% )
相对标准
偏差 RSD
(% )
1
平均回收率
Average recovery
(% )
相对标准
偏差 RSD
(% )
检测限
LOD
(滋g·kg-1)
琢鄄HCH 100郾 1 3郾 6 111郾 3 2郾 3 114郾 2 3郾 0 0郾 210
茁鄄HCH 72郾 4 3郾 7 94郾 2 2郾 5 85郾 7 4郾 3 0郾 049
酌鄄HCH 86郾 5 4郾 7 89郾 5 3郾 7 100郾 3 4郾 9 0郾 080
啄鄄HCH 72郾 5 2郾 9 88郾 4 2郾 3 84郾 4 4郾 4 0郾 100
百菌清 Chlorothalonil 84郾 4 2郾 4 86郾 2 4郾 0 84郾 2 4郾 6 0郾 019
OP爷鄄DDE 74郾 2 4郾 7 85郾 3 3郾 6 84郾 9 3郾 1 0郾 073
琢鄄硫丹 琢鄄endosulfan 86郾 1 3郾 2 86郾 3 2郾 5 82郾 9 3郾 1 0郾 082
PP忆鄄DDD 77郾 2 3郾 2 84郾 2 4郾 2 75郾 5 2郾 1 0郾 190
表 3摇 安徽省农田土壤表层 8 种 OCPs的残留分布
Table 3摇 Concentration of 8 kinds of OCPs in surface soil of Anhui Province
样摇 地
Sampling
site
含摇 量 Concentration(滋g·kg-1)
琢鄄HCH 茁鄄HCH 酌鄄HCH 啄鄄HCH 百菌清
Chloro鄄thalonil
OP忆鄄DDE 琢鄄硫丹
琢鄄endosulfan
PP忆鄄DDD
总量
Total
(滋g·kg-1)
1 5郾 47依0郾 17 0郾 85依0郾 01 11郾 12依0郾 20 10郾 20依0郾 40 1郾 17依0郾 05 6郾 73依0郾 31 8郾 59依0郾 21 13郾 34依0郾 13 57郾 48依0郾 33
2 5郾 37依0郾 04 ND 11郾 37依1郾 01 9郾 87依0郾 21 1郾 11依0郾 03 6郾 88依0郾 48 4郾 26依0郾 13 14郾 26依0郾 21 53郾 11依0郾 34
3 5郾 33依0郾 30 0郾 98依0郾 02 12郾 39依1郾 01 10郾 73依0郾 81 ND ND ND 15郾 04依1郾 09 44郾 48依1郾 40
4 5郾 39依0郾 20 0郾 97依0郾 04 12郾 11依1郾 03 ND ND 7郾 39依0郾 60 8郾 70依0郾 36 15郾 25依0郾 24 49郾 83依0郾 33
5 5郾 42依0郾 07 0郾 91依0郾 08 11郾 21依0郾 57 9郾 99依0郾 34 1郾 20依0郾 02 6郾 75依0郾 15 ND 13郾 58依0郾 21 49郾 05依0郾 43
6 5郾 35依0郾 22 1郾 47依0郾 03 14郾 21依0郾 89 9郾 68依0郾 41 1郾 11依0郾 04 ND ND 13郾 13依0郾 61 44郾 95依0郾 99
7 5郾 36依0郾 11 1郾 32依0郾 05 11郾 42依1郾 05 10郾 40依0郾 89 ND ND ND 14郾 90依1郾 04 43郾 40依0郾 68
8 5郾 51依0郾 06 0郾 85依0郾 01 16郾 19依0郾 67 10郾 31依1郾 03 ND ND ND 14郾 37依1郾 00 47郾 23依0郾 46
9 5郾 47依0郾 13 1郾 50依0郾 01 23郾 75依0郾 42 10郾 11依0郾 55 1郾 07依0郾 01 6郾 53依0郾 63 ND 14郾 71依0郾 44 63郾 14依0郾 46
10 5郾 39依0郾 15 0郾 89依0郾 01 13郾 03依0郾 15 10郾 01依0郾 26 ND ND ND 14郾 25依0郾 51 43郾 56依0郾 25
11 5郾 53依0郾 17 1郾 06依0郾 02 11郾 34依0郾 21 10郾 05依0郾 36 1郾 13依0郾 02 13郾 45依0郾 70 ND 14郾 35依0郾 22 56郾 90依0郾 65
12 5郾 54依0郾 51 1郾 32依0郾 01 19郾 18依0郾 03 11郾 13依0郾 21 ND 6郾 30依0郾 14 ND 14郾 40依1郾 02 57郾 86依0郾 75
13 5郾 41依0郾 03 0郾 90依0郾 01 11郾 92依0郾 44 9郾 79依0郾 53 ND ND ND 15郾 05依0郾 07 43郾 08依0郾 35
14 5郾 55依0郾 04 1郾 03依0郾 06 14郾 31依0郾 31 10郾 25依0郾 14 ND 3郾 17依0郾 16 ND 14郾 85依0郾 62 49郾 17依0郾 77
15 5郾 40依0郾 13 1郾 40依0郾 08 16郾 46依0郾 12 10郾 33依0郾 54 ND ND ND 14郾 61依1郾 21 48郾 19依1郾 03
16 ND ND 12郾 12依0郾 03 9郾 21依0郾 51 ND ND ND 6郾 64依0郾 16 27郾 97依0郾 03
17 5郾 60依0郾 11 0郾 86依0郾 02 11郾 21依1郾 03 10郾 52依0郾 05 1郾 37依0郾 02 6郾 46依0郾 46 8郾 40依0郾 74 13郾 68依0郾 51 58郾 12依0郾 85
18 ND ND 11郾 69依1郾 10 4郾 75依0郾 32 0郾 68依0郾 01 ND ND 13郾 17依0郾 71 30郾 29依0郾 66
19 5郾 45依0郾 16 1郾 07依0郾 03 11郾 29依0郾 20 10郾 55依0郾 96 1郾 12依0郾 031 8郾 10依0郾 44 4郾 45依0郾 32 13郾 24依1郾 04 55郾 27依0郾 57
检出率
Detection rate (% )
89郾 5 84郾 2 100郾 0 94郾 7 47郾 4 52郾 6 26郾 3 100郾 0 100郾 0
平均值
Average (滋g·kg-1)
4郾 87 0郾 92 13郾 49 9郾 36 0郾 52 3郾 78 1郾 81 13郾 83 48郾 58
占 OCPs比例
Proportion to total OCPs
10郾 2 1郾 9 27郾 8 19郾 3 1郾 1 7郾 8 3郾 7 28郾 5 100郾 0
ND:未检出或低于检出限 No detected or below detection.
27郾 8% ;茁鄄HCH和百菌清的含量最低,平均值分别
为 0郾 92 和 0郾 52 滋g·kg-1,分别占总含量的 1郾 9%和
1郾 1% . DDD的含量偏大,可能与历史上该地区曾大
量使用 DDTs作为主要的农药和杀虫剂,且此类农
药具有难降解、易残留的特性有关.
摇 摇 不同地区的有机氯农药含量不同.同是水稻田,
17 号采样点(望江县太慈镇)的 OCPs 残留量较高,
平均值为 58郾 12 滋g·kg-1,而 16 号采样点(泾县琴
溪镇)OCPs残留量偏低,平均值为 27郾 97 滋g·kg-1 .
在旱田块中,有机氯农药的残留情况也不同,油菜田
的 OCPs残留总量最高,平均值为 63郾 14 滋g·kg-1 .
对各采样点残留含量差异性的统计分析结果表明,
移HCH和 OP忆鄄DDE+PP忆鄄DDD含量在大部分稻田土
壤中差异显著,而在部分旱田中,它们的差异并不显
著(表 4).
摇 摇 同一县不同地区的有机氯农药的残留量也有差
8823 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 4摇 取样点有机氯农药含量的差异性比较
Table 4摇 Comparison of OCPs at sampling sites
样 地
Sampling
site
作物类型
Type of
crop
含摇 量
Concentration
(滋g·kg-1)
移HCH OP忆鄄DDE+
PP忆鄄DDD
5%显著水平差异显著性
Significant difference
at the 5% level
移HCH OP忆鄄DDE+
PP忆鄄DDD
1 果树 Fruit tree 27郾 64 20郾 08 ab ab
2 花生 Peanut 26郾 60 21郾 14 b a
3 水稻 Rice 29郾 43 15郾 04 cd c
4 水稻 Rice 18郾 48 22郾 64 e d
5 棉花 Cotton 27郾 52 20郾 32 ab ad
6 蔬菜 Vegetables 30郾 71 13郾 13 cf e
7 玉米 Corn 28郾 50 14郾 90 ag cf
8 水稻 Rice 32郾 86 14郾 37 fh cef
9 油菜 Rape 40郾 83 21郾 25 i ad
10 水稻 Rice 29郾 32 14郾 25 dg ef
11 棉花 Cotton 27郾 97 27郾 80 a g
12 水稻 Rice 37郾 16 20郾 70 j ad
13 水稻 Rice 28郾 03 15郾 05 ag cf
14 水稻 Rice 31郾 15 18郾 02 cf b
15 水稻 Rice 33郾 58 14郾 61 h cef
16 水稻 Rice 21郾 33 6郾 64 k h
17 水稻 Rice 28郾 19 20郾 14 ag a
18 水稻 Rice 16郾 44 13郾 17 l e
19 茶叶 Tea 28郾 36 21郾 34 a a
同列不同字母表示差异显著(P<0郾 05) Different letters in the same
column meant significant difference at 0郾 05 level郾
异,无为县的两个采样点(10、11)在 5%水平上的
移HCH和 OP忆鄄DDE+PP忆鄄DDD含量差异显著(表 4).
其中,OP忆鄄DDE在水稻田中没有检出(表 3),而在棉
田中的检出量达 13郾 45 滋g·kg-1 . 这可能是因为棉
田中过去曾大量使用 DDD类农药,此类农药在好氧
条件下大都降解为 DDE[14];另一个原因可能是水稻
田土壤中的有机氯农药更容易降解[15],故残留
量低.
不同地区土壤中各有机氯农药残留的差异是由
多种原因造成的.一般来讲,土壤中有机氯农药残留
绝对含量的差异是由于施用量及禁用年限不同造成
的[16];土壤类型也影响有机氯农药残留含量,粘性
土壤吸附性较强,其残留农药不易流失,而砂性土壤
的吸附性弱,残留农药容易流失.土壤的性质(包括
pH、有机质含量和阳离子交换量等)也影响残留农
药含量.一般认为,有机质含量是影响土壤中脂溶性
有机物残留重要因素之一.有关研究表明[17-18],有机
质含量与移DDT残留量存在显著正相关.将各点土壤
的 pH、有机质含量和阳离子交换量分别对移HCH、
OP 忆鄄DDE+PP忆鄄DDD残留量进行相关分析(表5) ,
表 5摇 土壤性质与移HCH和 OP忆鄄DDE+PP忆鄄DDD残留的相
关性
Table 5 摇 Correlation of soil character with 移HCH and
OP忆鄄DDE+PP忆鄄DDD residues
农药种类
Pesticide type
pH 有机质
Organic
matter
阳离子交换量
Cation exchange
capacity
移HCH 0郾 017 0郾 135 0郾 420
OP忆鄄DDE+PP忆鄄DDD 0郾 228 0郾 209 0郾 297
发现其相关系数较小且相关性不显著,这可能与其
他环境因素的干扰有关[19] .
摇 摇 有机氯农药残留量与田块的耕作制度及作物茬
口的安排也有一定的关系[20] . 实行轮种的田块,病
虫害发生率较低,施药的频率较小,而且土壤经常被
翻动,土壤松软、透气,有利于残留农药的降解.
2郾 3摇 HCHs及其代谢产物组成及来源分析
从 HCHs 的含量组成来看,酌鄄HCH 的平均含量
最大,啄鄄HCH次之,茁鄄HCH的平均含量最低,安徽表
层土壤中残留 HCHs的 4 种异构体含量顺序依次为
酌鄄HCH>啄鄄HCH>琢鄄HCH>茁鄄HCH,其中 酌鄄HCH 是主
要的污染物(图 3).
由于 HCHs 不同异构体的稳定性和毒性不同,
其在环境中的降解速率也不同.微生物降解过程中,
脱氯速度由大到小的顺序为:酌鄄HCH >琢鄄HCH >啄鄄
HCH> 茁鄄HCH. Willett 等[21] 研究认为, 琢鄄HCH / 酌鄄
HCH的比值接近于 1,意味着有新的 酌鄄HCH 输入.
本研究结果显示,除了泾县和宿松两地 琢鄄HCH没有
检出外,其他研究区 琢鄄HCH / 酌鄄HCH 比值的变化幅
度在 0 ~ 0郾 5(图 4),表明安徽省土壤中 HCHs 主要
源于有机氯农药长期降解后的蓄积残留.而 酌鄄HCH
的残留含量偏高,意味着近期可能有林丹(酌鄄HCH
的含量>99% )类农药在农田中使用.
该地区土壤中HCHs检出的平均浓度为28郾 64
图 3摇 4 种 HCH异构体的平均含量
Fig. 3摇 Average concentration of four HCH isomers.
982312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王兴琴等: 安徽农田表层土壤中有机氯农药的分布及其组成摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 4摇 安徽表层土壤中 琢鄄HCH / 酌鄄HCH
Fig. 4摇 Value of 琢鄄HCH / 酌鄄HCH in surface soil of Anhui Prov鄄
ince郾
滋g·kg-1,根据《土壤环境质量标准》 (GB 15618—
1995) [13]没有超标,且在一级土壤质量标准规定的
限量范围内(<50 滋g·kg-1),污染较轻.
2郾 4摇 与国内外同类土壤的比较
将安徽农田表层土壤有机氯农药残留状况与广
州、贵州遵义等地区进行比较(表 6),安徽地区移
HCH残留含量较广州地区低,高于贵州遵义、武汉
市郊,处于中等偏高的水平. 而移DDT 残留含量则
处于中等偏低的水平. 这些城市采集的都是农田土
壤,而且采样分析时间相距不大,因而具有一定的可
比性.
2郾 5摇 20 年间安徽省农田土壤 HCHs的变化趋势
与 1990 年安徽省农田土壤有机氯农药污染的
调查相比,移HCHs 的残留量发生了明显的变化.总
的来看,不论是 HCHs 的各种异构体还是 HCHs 的
总体平均值含量,都呈现出明显的下降趋势. 琢鄄
HCH、茁鄄HCH、酌鄄HCH、啄鄄HCH 残留的平均值分别下
降了 88郾 4% 、94郾 3% 、72郾 5% 、78郾 2% ;移HCH 的平
均值降低了 80郾 9% (表 7).这与有机氯农药停用 20
多年,农田土壤中农药残留含量呈下降趋势相吻合.
从表8可以看出,各地HCHs的总体含量也呈
表 6摇 国内外其他地区土壤中移HCH 和移DDT 的平均残
留量
Table 6摇 Concentrations of HCHs and DDTs in surface soil
of Anhui Province and other regions (滋g·kg-1)
土壤来源
Soil source
移HCH 移DDT 移HCH+
移DDT
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Guangzhou
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Wuhan suburb
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Agricultural land in central
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北京
Beijing
1郾 47 77郾 18 78郾 65 [26]
安徽
Anhui
8郾 01 49郾 8 57郾 81 [27]
滇池流域
Dianchi Lake Basin
1郾 4 4郾 9 6郾 3 [28]
安徽
Anhui
28郾 64 17郾 61* 28郾 64 本研究
This study
*pp忆鄄DDD+op忆鄄DDE郾
表 7摇 1990 年和 2010 年安徽省农田土壤 HCHs含量比较
Table 7摇 Comparison of HCHs concentration in surface soil
of Anhui Province in 1990 and 2010
HCH 残留平均值
Average residue (mg·kg-1)
1990 2010
变化率
Proportion of
change (% )
琢鄄HCH 0郾 042 0郾 0049 88郾 4
茁鄄HCH 0郾 016 0郾 0090 94郾 3
酌鄄HCH 0郾 049 0郾 0135 72郾 5
啄鄄HCH 0郾 043 0郾 0093 78郾 2
移HCH 0郾 150 0郾 0286 80郾 9
下降趋势,但下降幅度明显不同.砀山 HCHs含量的
降速最快,降低了 93郾 8% ,这与当地的土壤性质有
关.砀山的土壤属沙壤土,有机质含量较低,粘性小,
对农药的吸附性小,农药流失的速度快;而望江是粘
壤土,粘性大,对农药的吸附性大,农药流失的速度
慢,HCHs含量的降速相对较慢.
表 8摇 1990 年和 2010 年安徽省各地 HCHs残留变化趋势
Table 8摇 Change trend of HCHs residues in different regions of Anhui Province in 1990 and 2010
样摇 地
Sampling
site
作物类型 Type of crop
1990 2010
HCH平均值 Average of HCH (mg·kg-1)
1990 2010
变化率
Proportion of
change (% )
望江 Wangjiang 水稻 Rice 水稻 Rice 0郾 070 0郾 028 59郾 7
六安 Luan 水稻 Rice 水稻 Rice 0郾 109 0郾 033 69郾 8
桐城 Tongcheng 水稻 Rice 水稻 Rice 0郾 138 0郾 028 79郾 7
芜湖 Wuhu 水稻 Rice 水稻 Rice 0郾 134 0郾 037 72郾 3
泗县 Sixian 小麦 Wheat 花生 Peanut 0郾 121 0郾 027 78郾 0
和县 Hexian 水稻 Rice 玉米 Corn 0郾 087 0郾 028 67郾 2
砀山 Dangshan 果树 Fruit tree 果树 Fruit tree 0郾 446 0郾 028 93郾 8
0923 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
3摇 结摇 摇 论
安徽省 19 个采样点农田表层土壤六六六(琢鄄
HCH、茁鄄HCH、酌鄄HCH、啄鄄HCH)、百菌清、 op忆鄄DDE、
pp忆鄄DDD和 琢鄄硫丹等 8 种有机氯农药残留量为 ND
~23郾 75 滋g·kg-1 .其中,酌鄄HCH、PP忆鄄DDD是主要污
染物.
与国内同类土壤相比,安徽省农田表层土壤中
的 HCHs处于中等偏高的水平,而移DDT 残留含量
处于中等偏低的水平.与 1990 年的调查结果相比,
六六六含量呈现出明显的下降趋势.
安徽省农田表层土壤中的 OCPs、HCHs 和 pp忆鄄
DDD 平均浓度分别为 48郾 58、 28郾 64 和 13郾 83
滋g·kg-1,均 未 超 过 《 土 壤 环 境 质 量 标 准 》
(GB15618—1995 ),达一级土壤质量标准 ( < 50
滋g·kg-1),污染较轻.
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作者简介摇 王兴琴,女,1975 年生,硕士研究生. 主要从事农
药残留技术与分析. E鄄mail: wxq668866@ yahoo. cn
责任编辑摇 肖摇 红
2923 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷