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目前世界范围内有超过32000 个高尔夫球场，占地面积约 19200～25600 km2。截至 2010 年底，我国高尔夫球场增至近 600 个。在高尔夫球场的管理中，为了保持草坪的健康和美观，通常要施用大量的农药。据报道，草坪农药的使用量是农作物的 3～8 倍。这些农药在施用后对人类和周围环境的潜在危害引起了人们的极大关注。国外从1983 年起就开展了评价高尔夫球场农药对环境影响的研究。国内相关研究起步较晚、已报道的文献较少、以中国林业大学韩烈保教授课题组的研究为主。国内外已有的研究均以调查和评估高尔夫球场施用农药通过地下淋溶、地表径流和大气挥发对周围水质、生物和人体可能产生的影响为主， 研究认为，高尔夫球场施用农药化肥对环境存在潜在影响，但大多数情况下农药化肥的含量均低于美国环保署(USEPA)规定的健康安全标准。然而，对高尔夫球场农药的环境行为(包括土壤残留、生物降解、光降解、大气挥发等)缺乏系统的了解，而该方面的研究是正确评估高尔夫球场农药环境风险的基础。本文就此问题对近年来国内外的相关研究进行综述。 1 高尔夫球场农药的环境行为研究 1. 1 向大气挥发 挥发是高尔夫球场农药施用后暴露于人体和向大气传输的重要途径。国外相关研究较多，主要集中在施用农药一段时间后测定其挥发损失和评估挥发的农药对人体的暴露风险两方面。国内的相关研究较少，仅有鞠荣等的研究报道。美国高尔夫球协会资助的有关草坪生态系统中的农药挥发问题的研究表明，施用农药后 1～4 周内，农药挥发损失≤总量的 16%， 有的挥发损失≤总量的 1%。鞠荣等的研究表明，试验条件下 2,4-D 丁酯、百菌清和氯氰菊酯在大气中的挥发损失率分别为6.31%、1.38%、7.20%，毒死蜱和灭多威的挥发损失率为 0.78%和 1.66%。可见农药挥发损失率与农药本身的性质有关。有关挥发的农药对人体暴露风险的大多数研究结果也表明，不同农药的暴露风险有差异。 研究还表明，农药挥发损失率与施用方式、浇水与否和草坪表面特性有关。Murphy 等研究表明在喷施敌百虫、异丙三唑硫磷、粉锈宁后浇水 1.3cm，14 d后其挥发损失率分别为 9.4%、1.4%、7.3%，而施用敌百虫后，不浇水，14d 后其挥发损失率为 11.6%。Cooper 等研究发现，二甲戊乐灵在早熟禾草坪上喷施 24h 后，有 4.8%挥发到空气中，5d 后其挥发率达 13%，而且其挥发量与草坪表面温度密切相关，并推测早熟禾叶片上的残留最易发生挥发。鞠荣等研究表明，采用氯氰菊酯微胶囊 10%水悬浮剂、毒死蜱 48%微胶囊替换乳油喷雾，其挥发损失分别减少了 64.6%、28%。如果改用毒土撒施，挥发损失则更少。 农药的挥发速率也受土壤和气候条件的影响。研究表明，挥发呈现昼夜循环规律，这可能与土壤含水量和光照或表层土壤温度有关。土壤湿润时，挥发速率、光照和土壤温度在正午时一起出现最高峰。而当土壤水分含量低时，最高挥发速率不再与光照和土壤表层温度有相似变化规律。但也有一些研究通过预测模型得到不同的试验数据。由于每天不同时段的挥发速率对于测定急性吸入毒性风险非常重要，因此进行准确的评估很有必要。而对高尔夫球场的农药挥发研究还未见此方面的报道，相关研究还需深入。 1.2 随水迁移 高尔夫球场施用农药主要通过地表径流和地下淋溶的途径随水迁移。美国高尔夫球协会资助的研究表明，大多数农药在施用后仅有少量的淋溶。Smith 等建立了温室和户外测渗计，收集了沥出液以分析农药的传输，结果表明只有小于 1%的农药从测渗计底部传输至渗出液。常智慧等的研究表明，即使在草坪上以草坪病害防治常用量的 2 倍(0.3 g/m2)施用多菌灵，淋溶水中多菌灵的浓度小于0.02 mg/L，远远低于俄罗斯制定的地表水中允许的多菌灵残留值(0.1 mg/L)。 农药和化肥因降水径流污染环境的可能性比淋溶大得多。只要降水量大于土壤的最大渗透率就会发生径流。高尔夫球场施用的农药在一定环境下有可能因降水径流而影响水源质量。Kevin 等研究了吡虫啉在高尔夫球场草坪上的径流迁移与降雨情况的关系，他们在植百慕大草的 12 洞高尔夫球场喷施 0.5%吡虫啉乳油，以 2.5 cm/h 的降水速度，于施药 24 和 48 h 后模拟 5 cm 的降雨，于 96 和192 h 后模拟 2.5 cm 的降雨。结果表明，四次降雨径流损失量为 1.9%，其中第一次和第二次降雨的径流损失分别占总量的 75%和 20%。如果喷施 75%吡虫啉可湿性粉剂，径流损失量为 1.4%，其中第一次和第二次降雨的径流损失分别占总量的 64%和30%。鞠荣等的研究结果也表明，农药化合物随地表径流迁移的损失量与降雨量和降雨间隔期有关。施药后当天降雨，毒死蜱、氯氰菊酯、百菌清随地表径流的迁移损失率为 9.79%～20.51%； 施药后 3 d 模拟降雨，毒死蜱、氯氰菊酯的径流迁移损失率分别为 8.32%和 5.58%。除降雨外，农药径流迁移损失还与农药的理化性质、草坪状况和土壤湿度有关。Rice 等研究了高尔夫球场 5 种不同农药的径流量，结果表明 5 种农药的移动性与他们的土壤有机质分配系数有关。 目前国外的研究重点是建立合适的数据模型来预测农药地表径流的环境风险，其中普遍采用的预测模型是 TurfPQ 模型。Haith应用 TurfPQ模型对美国已登记的 37 种草坪农药的径流进行了生态风险评价，并考虑了草坪表面条件和气候条件，结果表明，37 种农药中有 4 种对无脊椎动物或鱼有潜在的急性风险，2 种农药对植物有危害，跑道上的农药暴露风险最高，而果岭最低。 1.3 降解和代谢 已有的对高尔夫球场农药环境行为的研究以调查和评价其通过挥发、径流和淋溶损失产生的环境风险为主，其通过光降解、微生物降解和植物代谢等途径的转化少见报道。Aelion 等研究了森林保护区、郊区和高尔夫球场中阿特拉津的生物转化。结果表明，高尔夫球场中阿特拉津的矿化率最高，推测可能的原因是由于高尔夫球场微生物经常暴露于农药中有较强的耐受性，或者高尔夫球场土壤的砂粒含量高，使农药吸附较少、生物可利用性较高。因此高尔夫球场施用农药的降解和代谢方面的研究亟待开展。 1. 4 土壤吸附 由于大多数农药具有较低的溶解度和较高的分配系数，其通过吸附作用而残留在土壤中的农药可能占的比重最高。Wu 等研究了两种常用的杀菌剂，甲霜灵和百菌清在果岭中的环境行为。结果表明他们的挥发损失率分别为 0.10%和 0.02%，淋溶损失率分别为 0.71%和 0.002%，而这两种杀菌剂主要存在于 10cm 表层土中。目前对高尔夫球场土壤残留农药的进一步迁移和转化的研究也未深入开展。 1. 5 影响因素 由以上论述可知，不同农药在不同环境条件下的环境行为有很大差异。因此在研究高尔夫球场施用农药的环境行为时，需要考虑可能的影响因素：(1)农药的理化性质，包括农药的挥发性、溶解性和吸附分配系数等；(2)草坪的特点。有研究表明，草坪枯草层及其根系减少了农药的淋溶，新建的草坪更易发生农药的淋溶；(3)土壤特性，包括土壤质地、土壤有机质含量和土壤湿度；(4)气候条件，如降雨、温度、湿度等。此外，还有研究表明，化肥中的溶解有机质对农药的吸附和淋溶有影响。 2 结语 综上所述，近年来随着高尔夫球产业的发展，高尔夫球场施用农药可能产生的环境问题已引起人们的高度关注。目前对高尔夫球场农药环境行为的研究主要涉及大气挥发、地表径流和地下淋溶等过程。研究表明，高尔夫球场农药可通过挥发、淋溶和径流等途径影响人类健康和周边环境。然而，有关高尔夫球场农药的生物代谢、降解和土壤吸附等行为及其受农药、草坪、土壤特性及气候条件等因素的影响研究尚未深入开展。 在已有的研究范围内也存在一些问题，如，已有研究中对高尔夫球场农药的环境危害及人类暴露风险进行评价时采用的标准各不相同，缺乏统一的评价标准；已有研究多在模拟实验区域内开展，所得结果可能与实际发生的结果有差异；实验多在短时间内进行，目前尚缺乏长期监测的数据，不能对农药长期累积可能带来的环境风险进行评估。 我国幅员辽阔，高尔夫球场分布在不同的气候区域。气候条件是影响各地高尔夫球场农药环境行为的重要因素。特别在广东、福建、海南等地，台风等灾害气象时有发生，草坪水外流而使其施用农药环境风险的机率大大增加。各地区草坪草种、果岭根系层土壤理化性质、施用肥料种类和施用量差别也很大。且我国高尔夫球场建在风景区、度假胜地甚至水源地的比较多。而国内目前的相关研究尚处于初级阶段，研究成果不足以对高尔夫球场施用农药的环境风险进行正确评估，因此高尔夫球场农药环境行为的研究显得急迫而必须，应引起有关方面的高度重视。 作者：刘贝贝 周 鹏 |
