农用地典型农药与大环内酯类抗生素污染特征及风险评价

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土壤是农业生产的必要条件,土壤污染不仅危害人类健康,对自然生态系统也会造成影响。当前我国农药、抗生素类化学药品的广泛使用导致土壤环境严重遭受破坏,相关研究多以单一污染物为研究对象,未考虑当前土壤多元联合污染,揭示多元联合污染下污染物的空间分布特征及对土壤环境的影响,对污染土壤的治理修复有着重要意义。本文以华北某区域土壤典型农药及大环内酯类抗生素残留为研究对象,综合运用统计学、环境生态学及地理信息系统(Geographic Information System:ArcGIS)相结合的方法,分析不同种植模式及不同有机肥施用下土壤中典型农药残留与大环内酯类抗生素的残留差异,揭示研究区土壤中大环内酯类抗生素与苯醚甲环唑残留浓度空间分布特征,以及影响因素。综合考虑土壤重金属,分析研究区土壤联合污染情况,提出管控建议。取得的研究结论如下:(1)研究区果园内吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑、哒满灵、嘧菌酯残留量最大值普遍高于菜地,其中吡唑醚菌酯(检出率:果园96.82%,菜地100%)和苯醚甲环唑(检出率:果园80.95%,菜地55%)在两个功能区内检出率均较高。结合冗余分析与空间残留特征情况,发现苯醚甲环唑是影响当地土壤环境的主要农药。(2)施用不同有机肥的土壤中大环内酯类抗生素(红霉素、罗红霉素)残留存在差异,红霉素主要在施用鸡粪的土壤中检出,而罗红霉素在各类有机肥施用的土壤中检出率均较高。研究区土壤抗生素残留具有一定空间异质性,南部及东部土壤中罗红霉素的残留浓度相对较高。风险评估结果表明,短期内大环内酯类抗生素与苯醚甲环唑残留量不构成生态风险。(3)综合考虑各污染物,将研究区分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个不同程度的污染风险区,其中Ⅱ-低农药高抗生素中重金属污染风险区是大环内酯类抗生素残留污染的高风险区域,而Ⅲ-低农药低抗生素高重金属污染风险区位于研究区东部地区,主要为种植果树的山区、半山区,重金属含量较高,是重金属污染的高风险地区。针对大环内酯类抗生素残留污染的高风险区域,应该限制养殖业上大环内酯类抗生素的使用来减轻土壤大环内酯类抗生素污染的风险。对于重金属污染的重点区域,可以通过种植狗牙根、柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草以治理土壤高重金属污染风险区。
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