（环境工程专业论文）吉林省无公害人参生产基地土壤环境质量现状评价.pdf

中文摘要 本研究以吉林省东部山区5 个( 抚松、长白、集安、靖宇、敦化) 人参栽培基地的新林 土、栽参土、老参地的土壤为供试土壤，拟对其土壤中重金属、有机氯残留现状进行调查与 评价，同时对影响人参连作的其中一个主要原因：土壤微生物区系的变化，进行初步探讨。 以便为提高人参品质，推动人参生产质量管理规范( g a p ) 的制定，建立曲要的环境质量监控 体系及其为评价标准的建立提供科学的依据。 1 、本研究以吉林省东部山区人参栽培基地的土壤为供试土壤，测定土壤中有机氯农药( 六 六六、滴滴涕、五氯硝基苯) 的残留量，同时对土壤中细菌、放线菌、真菌三大类微生物区 系变化进行调查。 2 、供试土壤中有机氯农药的残留结果为：5 个人参产区土壤中b h c 的含量范围在0 0 0 0 4 0 17 4 6 m g k g 之间，平均值在0 0 0 2 0 0 1 8 5 m g k g 之间。土壤中p c n b 的舍量在0 0 0 0 3 0 6 45 6 m g k g 之间，平均值在0 0 0 6 2 0 0 9 5 6 m g k g 之间，对5 7 个采样点土壤中b h c 和p c n b 残留的检出率为10 0 。土壤中d d t 的的含量范围在0 0 0 0 1 0 2 0 5 8 m g k g 之间，平均值在 0 0 0 0 4 0 0 2 6 1 m g k g 之间。长白和敦化地区d d t 的残留检出率为1 0 0 ，抚松、集安和靖 宇地区的d d t 检出率平均为6 6 7 、8 8 9 和8 3 3 。 3 、新林土中b f l c 、p c n b 、d d t 含量均低于微污染水平( 0 5 0 0 m g k g ) ；b i t c 的残留量，最 高污染等级为轻污染，达到轻污染的观测点占总观测点的1 0 ，这一结果说明参农不仅在以 往的人参栽培活动中曾经大量使用过b h c 或p c n b ，而且个别地区还在继续使用，从而导致栽 参土壤及老参地土壤中b h c 或p c n b 残留。而不同利用形式的土壤中d d t 含量均较低，只有一 个观测点a j b ，3 的d d t 残留量达到轻污染，说明土壤中的d d t 的残留可能是早期防治森林病虫 害所致，很少有人为的污染。 4 、通过对供试土壤有机氯农药残留的单因子污染指数评价结果表明：观测点a b 。3 、a ，b ，2 、 a ，b ：l 、a ，b ，3 、a3 b ：3 、a ，b ，4 的b t c 残留为轻污染；观测点a 。b 3 2 、a 。b 。1 、a s bz l 、a ，晚2 、a 。b 2 3 、a ，b ，3 、 a ，b ，4 、a 。b ：1 、a 4 b ，2 、a 4 b 。3 、a ，b ：3 、a s b 。4 的p c n b 残留也为轻污染，a ，b ：2 、a3 b ，4 的p c n b 残留达 到重污染；观测点a 。b ，3 的d i ) t 残留为轻污染。说明观测点a 。b ：2 、a ：b 2 4 在国家禁止使用该农 药的情况下，存在继续使用p e n b 的可能。 5 、供试土壤中重金属的残留量结果为：5 个人参产区土壤中c r 、a s 、p b 、c d 、h g 的含 量范围分别为6 3 4 2 7 59 m g k g 、3 3 8 1 0 7 2 m g k g 、8 9 5 1 9 4 2 m g k g 、0 0 9 6 0 2 4 8 m g k g 、0 0 1 l 0 0 4 l m g k g ，平均值分别为1 4 73 m g k g 、6 8 1 m g k g 、13 6 0 m g k g 0 1 5 6 m g k g 、0 0 2 2 m g k g 。 6 、通过对供试土壤重金属含量的单因子污染指数评价结果表明：在所调查的5 个地区， 重金属的p i 1 ，说明均未受重金属的污染。这与供试土壤一般都远离重金属污染源有直接 的关系。 7 、通过对供试土壤重金属和有机氯农药残留的综合污染指数评价结果表明：敦化地区观 测点的土壤环境质量等级为1 级，抚松、集安2 个地区观测点的土壤环境质量等级为2 级， 均符合无公害人参生产基地g a p 的要求，靖宇和长白地区观测点的土壤环境质量等级为3 级， 但与标准相比超标很小，而且，由单因子污染指数可见，这两个地区的观测点中p c n b 达到轻 污染以上的有10 个，其中各有一个点达到重污染。因此，在该地区建立无公害人参生产基地， 不仅要加多观测点，而且需要加强参农的环境意识，使他们认识到使用国家禁用农药的危害 性，从而杜绝人为造成的污染。 8 、不同利用形式土壤的p h 值结果表明：供试土壤均呈微酸性，而且人参的种植过程是 使土壤酸化的过程。 9 、不同利用形式土壤微生物区系的变化显示：新林土的微生物生存条件优于栽参土和老 参地；新林土与栽参土和老参地相比，细菌和放线菌数量有所下降，真菌数量有所增加。而 且，无论是在哪一个季节，新林土中的细菌、放线菌及真菌总数普遍高于栽参土和老参地。 关键词：现状评价土壤有机氯重金属微生物区系 a b s t r a c t 1 1 1 i sa r t i c l e1 sa b o u tt h ei n v e s t i g a t i o na n da s s e s s m e n to fh e a wm e t a la n do c p sr e m n a n ti nt h e s o i lo f f o r e s t 、p l a n t i n ga n dp l a n t e dg i n s e n gf r o m f i v eg i n s e n gc u l t i v a t i o nb a s e si nf n s o n g ，c h a n g b a i ， j i a n ，j i n g y ua n dd u n h u a ，t h e s e c o u n t r i e sl o c a t e de a s tm o u n t a i na r e ao fj i l i np r o v i n c e a n di nt h e s a m et i m et h ec h a n g eo fs o i lm i c r o f l o r a ，w h i c hw a so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tr e a s o n st h a ta f f e c t o n ec r o ps u c c e s s i o no fg i n s e n g ，w a sd i s c u s s e d ，s ot h a tt h e g i n s e n gp r o d u c t sq u a l i t y w e r e i n c r e a s e d ，a n ds c i e n t i f i cb a s i sa n dr e f e r e n c et oe s t a b l i s hg o o da g r i c u l t u r a lp r a c t i c eo fm e d i c i n a l p l a n t sa n d a n i m a l s ( g a p ) o fg i n s e n gp r o d u c t i o nw e r ep r o v i d e d 1 t h i ss t u d yw a sa b o u tt h ed e t e c t i o no ft h er e m n a n to fo c p s ( b h c ，d d 7 i p c n b ) f r o m g i n s e n gc u l t i v a t i o nb a s e si ne a s tm o u n t a i na r e a ，a n di nt h es a m et i m et h ec h a n g e so fb a c t e r i a ， a c t i n o m y c e s 、f u n g u sp o p u l a t i o n w e r ei n v e s t i g a t e d 2 t h ed e t e c t i o nr e s u l to fo c p sr e m n a n ti nt h e e x p e r i m e n t a l s o i lw a s ：b h co 0 0 0 4 o 1 7 4 6 m g k g o 0 0 2 0 0 1 8 5 m g k g ；p c n b0 0 0 0 3 0 6 4 5 6 m n k g ，t h ea v e r a g e v a l u ew a so 0 0 6 2 - - o 0 9 5 6 m g k g ，w e c o u l dd e t e c tb h ca n dp c n bi na l lo ft h e5 7 m o n i t o r i n gp o i n t s ；d d t o 0 0 0 1 - 0 2 0 5 8 m g k g t h ea v e r a g ev a l u ew a so 0 0 0 4 0 0 2 6 1 m g k g w ec o u l dd e t e c td d t i na l lt h e s o i ls a m p l e sf r o mc h a n g b a ia n dd u n h u a , a n dt h ea v e r a g ev a l u eo fd d ti nt h es a m p l e sf r o mf u s o n g ，j i a n a n d j i n g y u w a s6 6 7 8 8 9 a n d8 3 - 3 r e s p e c t i v e l y 3 t h ec o n t e n t so fb h c 、p c n b 、d d ti nf o r e s ts o i lw e r ea l lb e l o ws l i g h t p o l l u t i o nl e v e l ( o 5 0 0 m g k g ) 。t h eh i g h e s tp o l l u t i o ng r a d e o fb h c w a ss l i g h tp o l l u t i o n 1 0 o f t h et o t a lm o n i t o r i n gp o i n t sr e a c h e ds l i g h tp o l l u t i o nl e v e l t h er e s u l t so f b h ca n dp c n bi n d i c a t e dt h a tt h eg i n s e n gf a r m e r su s e db h cm a dp c n bi nt h ep a s t ，a n dn o w t h e y a r es t i l lu s i n gt h e mi ns o m ea r e a s 。t h ec o n t e n t so f d d ti ns o i lo f d i f f e r e n tu t i l i z a t i o nw e r ea l ll o w ， o n l yo n em o n i t o r i n gp o i n t sa i b 3 3 sc o n t e n to f d d tw a ss l i g h t l yp o l l u t e d 。s ot h ed d tr e m n a n ti n s o i lr e s u l t e df r o mt h ep r e v e n t i o na n dc u r eo ff o r e s ti n s e c tp e s t ，f e wo ft h ed d t p o l l u t i o nw e r e c a u s e db yh u m a na c t i v i t i e s 4 t h eh e a v ym e t a lr e m n a n tr e s u l to ft h ee x p e r i m e n t a ls o i ls h o w e dt h a tt h eb i i cp o l l u t i o no l m o n i t o r i n gp o i n t sa i b 2 3 、a i b 3 2 ，a 2 8 2 1 、a 2 8 3 3 、a 3 8 2 3 ，a 3 8 2 4 w e r e s l i g h tp o l l u t i o n ；t h ep c n b p o l l u t i o no f m o n i t o r i n gp o i n t s a i b 3 2 、a 2 8 3 1 、a 3 8 2 1 、a 3 8 2 2 、a 3 8 2 3 、a 3 8 3 3 、a 3 8 3 4 、a 4 8 2 l 、 a 4 8 3 2 、a 4 8 3 3 、a s b 2 3 、a s b 2 4w e r es l i g h tp o l l u t i o n ：b u tt h ep c n bp o l l u t i o no f a 4 8 2 2 、a 3 8 2 4 w e r e s e r i o u sp o l l u t i o n ；t h ed d t p o l l u t i o no f a i b 3 3 w a s s l i g h tp o l l u t i o n 。t h i si n d i c a t e d t h a tt h ef a r m e r s o f p o i n t sa 4 8 2 2 、a 3 8 2 4 a r es t i l lu s i n gd d t a l t h o u g h o u r c o u n t r y h a d b a n n e di t 5 t h er e s u l to f h e a v ym e t a lr e m n a n t i nt h ee x p e r i m e n t a ls o i ls h o w e dt h a tt h ec o n t e n to fc r 、 a s 、p b 、c d 、h gi ns o i l o ft h ef i v ea r e a sw a s6 3 4 2 75 9 m g k g 、3 3 8 1 o 7 2 m g k g 、8 9 5 1 9 4 2 m g k g 、0 0 9 6 o 2 4 8 m g k g 、0 0 1 1 0 ，0 4 1 m g k g ，a n dt h ea v e r a g ev a l u ew a s1 4 ，7 3 m g k g 、 6 8 1 m g k g 、1 3 6 0 m g k g 、0 1 5 6 m g k g 、0 0 2 2 m g k gr e s p e c t i v e l y 6 t h e s i n g l e f a c t o r p o l l u t i o n i n d e xa s s e s s m e n tr e s u l to fh e a v ym e t a lr e m n a n ti nt h e e x p e r i m e n t a ls o i ls h o w e dm a t t h eh e a v ym e t a lp f 1 ，s ot h e yw e r ef r e ef r o mh e a v ym e t a lp o l l u t i o n ， b e c a u s e t h e yw e r ed i s t a n tf r o mh e a v y m e t a lp o l l u t i o ns o u r c e ， 7 t h e s y n t h e t i cp o l l u t i o ni n d e xa s s e s s m e n tr e s u l t o fh e a v ym e t a la n do c p sr e m a n ti nt h e e x p e r i m e n t a ls o i ls h o w e d t h a tt h es o i le n v i r o n m e n tq u a l i t yo f d u n h u aw a sf i r s td e g r e e ；t h eo n e so f f us o n ga n dj i a l lw e r es e c o n dd e g r e e ，s ot h es o i lo ft h e s ea r e a sa c c o r d e dw i t ht h er e q u e s to fn o s o c i a le f f e c t so f p o l l u t i o n p r o d u c t i o no f g a p 。t h e s o i le n v i r o n m e n t q u a l i t yo f c h a n g b a i a n d j i n g y u w e r et h r e ed e g r e e ，b u ti to n l ye x c e e d e dt h es t a n d a r dal i t t l es oi tc o u l db ei g n o r e d 。w h a t sm o r et h e s i n g l ef a c t o rp o l l u t i o ni n d e xs h o w e d t h a tt h ep c n b p o l l u t i o no f t e nm o n i t o r i n gp o i n t si nt h i st w o a r e a sw e r e s l i g h tp o l l u t i o n ，o n ep o i n tw a ss e r i o u sp o l l u t i o n 。t h e r e f o r e ，i no r d e r t os e tu p g i n s e n g b a s ei nt h i sa r e a ，m o r e m o n i t o r i n gp o i n t sa r en e e d e d ，a n d t h ee n v i r o n m e n t p r o t e c t i o ns e n s eo f t h e f a r m e r ss h o u l db ei m p r o v e d ，s ot h a tt h e p o l l u t i o no f h n m a na c t i v i t yb es t o p p e d 8 t h ep hr e s u l to ft h es o i lf r o md i f f e r e n ts o u r c e ss h o w e dt h a ta l lo ft h ee x p e r i m e n t a ls o i lw e r e w e a k l y a c i d i c w h a t sm o r et h ep r o c e s so fg i n s e n gc u l t i v a t i o nw a sap r o c e s st om a k es o i l a c i d i f i c a t i o n 9 t h ec h a n g e so fm i c r o f l o mi nt h es o i lf r o md i f f e r e n ts o u r c e ss h o w e dt h a tt h em i c r o o r g a n i s m l i v i n g c o n d i t i o no ff o r e s ts o i lw a sb e t t e rt h a nt h eo n eo f p l a n t i n gg i n s e n g a n d p l a n t e d g i n s e n g ，c o m p a r e dw i t hf o r e s ts o i l ，t h eq u a n t i t yo f b a c t e r i aa n da c t i n o m y c e sd e c r e a s e di np l a n t i n g s o i la n d p l a n t e ds o i l ，b u tt h eq u a n t i t yo ff u n g u si n c r e a s e d i ne v e r ys e a s o n ，t h et o t a lq u a n t i t yo f b a c t e r i a 、a c t i n o m y c e sa n df u n g u s o f f o r e s ts o i lw a s h i g h e rt h a n t h eo n e o f p l a n t i n gs o i la n dp l a n t e d s o i l k e yw o r d s ：a s s e s s m e n t ；s o i l ；o c p s ；h e a v ym e t a l ；m i c r o f l o r a 独创性声明 本人声明所旱交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究一j 作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，沦文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农q k 大学或其他教育机 构的学位证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在沦文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名 奎韵 签字f j 期：喜功笋年z 月山1 4 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完伞了解吉林农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即 吉林农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权吉林农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、扩编学位 论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 签字日期：驯 学位论文作者毕业后去向： l 作单位： 导师签名： 唬磁 签字r 期：z 删4 年占月三口日 电话 邮编 日口j蓊拍少岔年 吉林农业大学硕十学位论文- 林省无凳害人参生产肇地_ 十壤环境质量现状评价 1 前言 1 1 国内外研究进展 土壤是陆地生态系统的重要组成部分，它不仅是动、植物，卜k 的支撑、活动和营养的来 源，同时也是物质再循环和废物降解时，微生物活动的重要场所。随着现代工业的发展，环 境污染日趋严重。在我国，土壤、粮食、蔬菜、水果中的c r 、c d 、a s 、p b 等重金属超标严重， 掘统计，我困受重金属污染的耕地面积约占耕地总面积的i 5 。9 0 年代初期，对卜海市蔬菜 及蔬菜种植区土壤的渊查结果表明。3 ，卜海市居民食用的蔬菜受到重金属的污染，尤其以c d 和p b 的污染最为严重，超标率分别达到1 3 2 9 和1 2 0 l 。1 9 9 5 年，根据戴军等人”的研 究报道，广州市约有9 5 的蔬菜种植区土壤受到重金属的污染，其中c d 、p b 和a s 的含量 分别为广东省士壤背景值的2 7 7 、2 9 7 和1 4 0 倍。8 0 年代末期，周艺敏等人。1 的调查结果 表明，天津市菜园土壤中有8 种重金属元素含量高于本市农业土壤背景值l 倍以上。9 0 年代 中期“1 对辽宁省蔬菜基地的调查结果表明，沈阳市的蔬菜也受到不同程度的污染，污染面积 为3 6 0 0 h a 。由此可见，我国农田土壤和农产品受重金属污染的形势十分严重。由于栽培人参 需要特殊的地理环境，其生长习性要求栽培地土壤必须是开垦的森林土壤。所以，土壤中的 重金属含量主要取决于成土母质的类型，外源污染主要与生产过程中所使用的农药、化肥以 及生长的环境条件有关。 有机氯农药( o r g a n o c h l r o i n ep e s t i c i d e s ，o c p s ) 是另一类危险性更大的环境污染物。 大量研究结果表明，有机氯农药的污染无处不在，不仅存在于水体、土壤、大气、动植物体 内以及各种农产品中，而且，在两极的大气、土壤、冰水中，甚至在企鹅体内也检测到六六 六和d d t 的存在”。6 ”。另外，在一些中草药中的检出率也相当高8 ”1 。 有机氯农药曾为我国农业的发展写下了光辉的一页，但同时也给我们赖以生存的环境带 来了难以弥补的危害“。2 0 0 1 年由1 2 7 个国家共同签署的关于持久性有机污染物的斯德哥 尔摩公约中，被列入首批严格控制的1 2 种持久性有机污染物( p e r s i s t e n to r g a n i c p 0 1 u t a n i ：s ，p o p s ) 中，有9 种是有机氯农药。虽然六六六未被列入“黑名单”中，但作为 可疑致癌物质，六六六属美国国家环境保护局( e p a ) 首先确定的1 2 9 种优先控制的环境污染 物“”之一。我国从5 0 年代开始生产和使用六六六、d d t 、林丹( 1i n d a n e ) 以及五氯硝基苯 ( p e n t a c h l o r o n i t r o b e n z e n e ，p c n b ) 等有机氯农药。在6 0 年代至8 0 年代初期，有机氯农药 的牛产量和使用量一直占我国农药总产量的一半以上。鉴于有机氯农药在环境巾的高残留性， 我固政府已颁布命令，自1 9 8 3 年4 月1 日起，在农业生产中禁止使用六六六和d d t 。另外， 在1 9 9 0 年，我圈政府又批准了林丹( 即r b h c ) 在防治森林虫害、防治蝗虫以及防治小麦吸 浆虫卜的使用限制。同时，对其生产也加以限制。但是，由于有机氯农药使用历史长、应用 范闸广、用量大等原因，加上这两种农药的结构特点，决定了其化学性质稳定、脂溶性强、 吉林农业大学硕士学位论文 古林省无公。等人参生产慕地上壤环境质量现状f 价 难以进行化学降解和生物降解，所以，旦使用，必然k 期残留在环境之中，并通过食物链 向牛物件及人体内转移和蓄i ，使农产品质量f 降，危害人类健康。苏敬武等”“1 对农产品中 有机氯农药残留的调查结果表明，近年来，我幽农，4 ：品中有机氯农药的残留量和前1 0 年相比 有所下降，但是下降幅度不大，残留量仍高于a 1 、s d r ( 美国有毒物质与疾病登记机构) 规定 最小危险量。与a t s d r 规定的成人男子每f = = i 1 自膳食摄入六六六和d d t 的世界平均水平卡h 比， 我吲远远高于世界发达国家。在我国，六六六平均h 摄入量是美国的8 4 倍，是日本的1 5 倍； d d t 平均曰摄入量是澳大利亚的1 6 倍，美幽、日本的2 4 倍“。 有机氯农药的化学和生物学稳定性，决定了它能在多介质环境系统中迁移。b r u b a k e r 和 s c h e r i n g e r 等”7 3 的研究证实，有机氯农药能在大气中长期稳定存在，并进行远距离传输。因 此，即使在从未使用过有机氯农药的南极也检测到了六六六。我匡【远征科学考察队在南极采 集了大量的样品，宋凤春等人”j 在土壤、苔藓、海带和驯鹿等1 5 个样品中均检测出了a b i t c 、 y b h c 、6 一b h c 三种异构体，在海带中检出了b b h c 体六六六。由于大气的迁移，有机氯 农药也造成了世界屋脊西藏高原( 2 9 3 2 。n ) 的污染，土壤中六六六、d d t 的质量分数分别为 ( 0 1 8 5 3 8 ) 1 0 1 和n d 2 8 3 x 1 0 1 “。而6 r e g o r 等”在加拿大北极地区的雪样中也检测 出了一定浓度的六六六。a t l e s 与1 w a t a a 等人的“”1 研究结果进一步证实，人类活动影响较 少地区的有机氯污染，主要是通过大气远距离传输、降雪或降雨所致。 挥发是局部地区有机氯农药从土壤中消失的主要途径之一。b u r h a r d 等人l ”1 对六六六、 d d t 等一系列有机污染物从土壤表面的挥发进行了系统的研究，结果证明，挥发速率随化合 物浓度、空气流速、温度以及有机化合物蒸汽压的增加而加快。日本学者“”的研究发现，由 于p c n b 蒸汽压较高，施用到土壤中的p c n b 可能随水蒸汽共蒸发。受p c n b 使用量、土壤性质 以及环境条件的影响，在p c n b 污染地块的空气中，p c n b 含量在0 0 3 1 2 7 雌d 之间。 受大气运动、纬度、温度及各地方有机氯农药污染程度的影响，有机氯农药在全球的分 布呈现出一定的规律性。g r i m a l t 等人。3 1 对欧洲1 9 个高山湖( 4 0 6 7 。n ) 沉积物和鱼肉中有 机氯农药的残留和分布研究发现，在沉积物和鱼肉中，有机氯农药的残留量与温度呈反比， 与纬度呈正比。g o r t e s 等人。”对g r e a tl a k e s 沿岸大气中有机氯农药迁移动态的研究结果 表明，有机氯在大气中的浓度随温度和时间的变化规律符合l n p = 曲+ a ( 1 7 ) + 函t 迁移模型。 由于有机氯农药具有在水中的溶解度低、正辛醇水分配系数大和较高的有机碳吸附系数 的性质，所以，土壤有机质对其具有较强的吸附能力，使其在生物体内的富集系数达到几十 至几干倍“。t e i d ef 旷“上表层土壤中有机氯农药的浓度与土壤有机碳含量有良好的相关性， 相关系数为0 3 o 7 之间。但水溶性有机质能促进有机氯农药在土壤中的迁移，进而污染地 下水“。水体中有机氯农药主要被i 吸附在悬浮物和颗粒物上，所以，水体沉积物是水体中有 机氯农药的主要环境归趋之一，在沉积物中的含量往往是水中含量的几百甚至几t 倍。k e l l y 等人“”在研究地衣一北美驯鹿一狼食物链中o c p s 的积累发玑，b b h c 的浓度随着营养级的 吉林农业大学硕士学位论文吉林省无公害人参生产基地十壤环境质量现状评价 提高而增加，具有明显的生物放大作用，ab h c 没有明显的积累或稀释作用；而y b h c 在生 物体内则i ，j 能通过代谢转化而被稀释。p ，p - d d t 在地衣巾的浓度大于其他d d i 类化合物，在 北美驯鹿体内的浓度则远远低丁地衣，进。一步表明，p ，p _ d d t 能够被北美驯鹿体内的酶代谢。 相反，北关驯鹿体内的p ，p 。d d e 浓度较高，并大于地衣中的浓度。这说明p ，p - d d t 在北美 驯鹿体内的积累速率大于代谢速率。狼可以代谢p ，p _ d d t 利p ，p d d e ，而没有生物放大现 象。土壤中p c n b 的消失速率受到土壤环境条什的影响”，一般，在淹水条件下，消失速率较 快。而在潮湿透i 性土壤条件下，消失速率缓慢。在缺氧土壤l l _ ，p c n b 被转化为五氯苯胺 ( p e n t a c h l o r o a n i l i n e ，p c a ) ，而在透气性土壤中则大部分被转化为血氯苯硫基甲烷 ( p e n t a c h l o r o t h i o a n i s o l e ，p c t a ) 和少量的p c a 。其母体及代谢产物均可以向植株体内迁 移并积累”蚓。动物食用了受污染的植物后，在动物体内也能检测出p c n b 及其代谢产物”州。 由此可见，p c n b 可以通过食物链向更高营养级转移。 毒理学研究表明，林丹( y b h c 9 9 ) 经口和经皮肤的毒性中等。在六六六的四种异构 体中，v b h c 的急性毒性最大。大鼠经口服的半致死量l d 。为8 8 1 9 0 m g k g ，而经皮肤的l 。d 。 为5 0 0 1 0 0 0 m g k g 。以5 m g k g d 的剂量给大鼠喂食2 年，肝部组织形态和功能发生明显 改变。对大鼠和微生物的实验表明，林丹无致突变作用，但对眼睛和皮肤具有刺激作用”9 1 。 林丹对鸟类具有中等毒性，对鱼、水生无脊椎动物和蜜蜂高毒”。根据美国e p a 制定的危险 废弃物分级系统，林丹的毒性为3 ，持久性为3 。k r i s t i n e “1 1 等人的研究结果表明，y b h c 可刺激中枢神经系统，是一种环境雌性激素，对生殖系统有较大的影响。而a b h c 和6 一b h c 则被认为是中枢神经系统的抑制剂。受到六六六毒作用影响的生理系统还包括肾脏、肝脏、 血液以及生化稳态。 进入生物体内的d d t 在与大量脂肪共存在的情况下，很容易被肠胃吸收。哺乳动物经口 服用d d t ，具有中等急性毒性，兔经口的l d 。为4 0 0 m g k g 。经皮肤具有较低的急性毒性，雌 兔经皮肤的l d 。为2 5 0 0 3 0 0 0 m g k g 。d d t 对中枢神经系统、肝脏、肾脏和免疫系统存在着慢 性毒性。 据有关资料报道，p c n b 具有潜在的致癌性“”。“，按i a r c ( 国际癌症研究组织) 的标准分 组，p c n b 属下低潜力因素组内，对人类无叫显致癌性的污染物。毒理学研究表明，p c n b 对鸟 类的l d 。为1 7 0 m g k g ，对大鼠的l d 。为2 0 0 0 m g k g ，蜜蜂的l d 。为1 0 0 1 - t g 蜂。据n a t i o n a lc a n c e r i n s t i t u t e 报道，在对大鼠和小鼠进行高、中、低剂量的致癌性毒理试验时发现，在喂食7 2 周，f i 亏，并无确定性肿瘤发生。成人口服4 7 0 m g 的p c n b 可以引起严重的肾损伤。虽然，p c n b 具有较低的毒性，却可能引起较严重的疾病。 六六六在自然环境中的降解速率很慢。在p h 8 和5 条件下，水解半衰期为2 6 年( n b h c ) 4 2 年( y b h c ) ”4 3 。六六六四种异构体降解速率的差异决定于分子中氯原子的空问位置。 b r u s 等人”“研究表明，污水中六六六四种异构体的降解速率常数膏值为y a 6 b 体。最 吉林农业大学硕十学位论文吉林省无公并人参生产基地上蜒环境质量堋。状评价 近研究结果表明，以c h 。o h 、挥发性脂肪酸或蔗糖为培养基，产甲烷的颗粒污泥能把土壤中的 b b h c 转化为苯和氯苯。3 0 时，其转化速率为0 3 7 一- 0 4 6 9 r u e l g d ，经高j 幕灭菌的污泥 ! j ! j j 没有这种能力”“i 。 d d t 在环境巾可以缓慢降解为更加稳定、毒性更大的d 龇。一直以来，人们认为d d e 卅i 能 进步被微乍物降解。但是，1 9 9 8 年h a y 等人1 “3 研究发现，生长在联菌上的p s e u d o m o n a s a c i d o v o r a n sm 3 g y 可以继续代谢d d e 。同年，q u e n s e n 等人“7 也发现，海洋沉 物中d d e 能 进一步被微生物代谢，转化为d d m u 。据有关资料报道，业已证明，在控制条件下，土壤微生 物可以降解p c n b 为p c a 和p c t a 两种代谢产物”“，而且，降解产物对生物体的毒性低于其母 体，因此，p c n b 的降解过程被认为是解毒过程。土壤中的细菌和放线菌是降解p c n b 的重要 菌种”0 1 ，降解过程只发生在微生物的活性生长期间。小木曾正敏等人“”实验证明，p c n b 在自 然土壤中较少被土著微生物代谢。 某些农药对土壤微生物及其活性会产生抑制或促进作用“。一般认为，由于农药具有选 择性，只能抑制某些敏感种，而其它种则取代敏感种，维持整体代谢活性不变。所以，对土 壤微生物种群数量的影响很小。以每年5 6 0 2 2 4 k g - h m2 的剂量向沙质沃土中投加艾氏剂 ( a l d r i n ) 、狄氏荆( d i e l d r i n ) 、氯丹( c h l o r d a n e ) 、i ) d t 和毒杀芬( t o x a p h e n e ) 的试验表 明，土壤中的细菌数量和真菌数量一般无显著变化“，也不影响微生物分解植物残体的能力。 据报道。“，以2 0 0 0 肛g g 狄氏剂处理的土壤，在1 2 周的培养期问，真菌和细菌数量与对照相 比无明显差异。在一段时间内，较高剂量林丹( o 5 ) 或毒杀芬( o 0 5 o 5 ) 对土壤中 的细菌有刺激作用。在5 6 d 培养期间内，d d t 和狄氏剂能使土壤中细菌数量降低，而真菌数 量则有所增加。 近几十一年来，农药与土壤微生物的生态效应关系已成为污染生态学研究的领域之一。一 方面，农药对防止病虫害，提高作物产量起到了非常重要的作用，另一方面，由于农药残毒 引发了一系列的环境污染问题。这就极大的促进了对农药安全性评价研究及其环境效应和生 态效应的研究。使用农药是否会对土壤微生物及土壤肥力产生持续有害的影响，直是人们 普遍关注的问题。就目前的研究水平，比较一致的观点是“”“1 ，按推荐浓度使用农药，不会 影响到土壤生态系统中的物质循环和能量流动过程。 人参作为吉林省东部山区的道地药材，有其独特的栽培方式，种植人参后的士壤微生物 种群可能会发生某些改变。零星研究表明，种植人参后，引起参床十壤牛态环境性质的改变， l ；j j 能不再适合细菌和放线菌群的生长，而有利丁真菌的增殖5 “。与新开垦的林地十壤相比， 老参地中氨化细菌、反硝化细菌大幅度减少”“。但是，对人参生产用地十壤微生物区系变化 的系统研究的报道较少。 1 2 研究的目的和意义 中医、中药在中国已有几千年的历史，是中华民族宝贵的文化遗产。但是，据目前统计， 4 青林农业大学硕十：学位论文吉林省尢公普几苦生j ”麟地十壤蚪境质量j 抛状评价 除中围大陆中药市场以外，我国中药材的出口最仅f l i 世界草药市场的5 ，而日本和韩国凭 借着发达的中药产、i k 化及其技术研发优势，已经垄断了近9 n 的罔际植物药材交易市场。造 成这种情况的主要原囚是由f 我国中药材的生。、加工尚未形成标准化体系，大大地延缓了 中药材走向世界的步伐。针刺这种情况，我困将于2 0 0 4 年6 月lh 起l f 式实行中药材生产质 量管理规范( g a p ) 等一系列标准化体系”“。 人参作为我幽的优势产业，在吉林省东部山区的经济发展中占有十分重要的地位。吉林 人参惟中国东北长白山山地，低丘陵地区所独产，素有“百草之王”、“稀世珍宝”之美誉， 是世界二大人参家族之。吉林人参主产于抚松、靖宇、长白和集安等地。1 9 8 7 年，吉林省 人参产量已占世界产：量的4 0 ，占全国总产量的8 【) 以上，成为吉林省东部山区农业产业链 条的重要组成部分。随着人类保健意识和环保意识的增强，农药及重金属污染对中药材，：品 质量的影h 向己目益引起了世界性的关注。中药材生长环境质量的好和坏，直接影响到中药材 的质量，影响到人类的健康。 人参作为名贵的中药材，具有较高的药用价值和经济价值。在1 9 9 8 年，由国家技术质量 监督局颁布了人参加工产品质量标准，对人参中的重金属含量及农药残留量等做出了明确 规定。进入w 。l o 后，从中药材的生产一加工一销售都需要与国际接轨。这就要求在我国的人 参产业过程中全面推广g a p 体系，实现规范的管理体系。由于我国目前的人参生产尚小规范， 影响了产品的质量，据检测，2 0 0 3 年我国人参产品质量抽查合格率仅为8 1 8 o 。因此，为了 确保人参的质量，实现中药资源的可持续利用，必须对中药材的产地环境、生产加工、运输 等做出全面的规定，对人参生产全过程实施g a p 管理。土壤作为人参生长的环境要素之一， 其质量的好坏，决定着人参的产量与品质优劣“”。所以，作为保证人参产品质量的基础条件， 对土壤环境质量进行客观的评价是o a p 生产的先决条件。 人参具有独特的生态条件，而且主要是以地下根部入药，其生长期较长，一般需要5 6 年的生长期，对土壤中残留性污染物具有一定的富集作用。所以，对栽培人参土壤环境的要 求应该有别于对其他1 年生草本、或茎叶、果实等入药的药用植物对土壤环境的要求。g a p 对评价七壤环境质量的项目，如土壤中h g 、c r 、c d 、a s 、p b 等重金属含量，六六六、d d t 和 p c n b 等农药残留做出了明确的规定。 导致人参中重金属残留的主要原因有：一是大气、水、土壤质地等自然背景或环境受到 污染；二是生长环境可能使用过或f 在使用含有重金属的肥料和农药。而造成人参中有机氯 农药残留的原因主要有：一是土壤残留，吉林省长白山区在5 0 - - 6 0 年代曾经火面积的发生了 森林松毛虫灾害，为了抑制病虫害的发展，曾用飞机喷洒了大量的六六六和d d t ，导致土壤 中六六六和d d t 残留；二是为了防治人参病害，在播种、育苗以及移栽中使用p c