热带岛屿（中国南方）一个主要河流流域中农药的出现情况、对景观的影响及风险评估

《Environmental Pollution》：Occurrence, landscape impact, and risk assessments of pesticides in a major river basin of a tropical island, South China

农药污染及景观影响研究：海南热带岛屿流域中21种农药的时空分布与生态风险分析，发现湿润季节降雨增加Clothianidin输入并稀释其他农药浓度，灌溉农田为主要污染源，灌木林地具有缓冲作用，森林覆盖与不透水地表面积分别正负相关于农药浓度，风险评估显示生态与健康风险总体较低。

　　

凌莫|唐斌|陈立科|向军|王明阳|吴凯毅|任明忠|乔星|王立成|郑静

中国海南省海口市，海南环境科学研究院，邮编571126

摘要

在热带河流流域中，不同景观对农药污染的影响仍不清楚。本研究调查了2024年干湿季节期间，中国南部一个热带岛屿上14种杀虫剂、6种杀菌剂和1种除草剂的含量及其季节变化。所有化合物在两个季节中均有检出，其中噻虫嗪（THIAM）和噻虫啉（CLOTH）是主要的杀虫剂，而炭疽菌酯（CARB）和甲基托布津（META）是主要的杀菌剂。在雨季，径流量的增加可能导致CLOTH进入地表水的量增加，同时稀释了THIAM和META的浓度。此外，主导化合物的空间变异性在雨季有所降低。从景观影响来看，灌溉农田是农药的主要来源；落叶灌木丛也是重要的景观类型，在减轻地表水中的农药污染方面发挥了重要作用。此外，农药浓度与森林覆盖率呈正相关，与不透水表面呈负相关，这突显了增加城市绿化程度的重要性。最后，生态和健康风险评估显示，在大多数采样点，目标化合物的风险可以忽略不计。这些研究结果将有助于我们更深入地了解热带地区的农药污染情况。

引言

由于农药（包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂）在农业和家庭中的广泛使用（Li等人，2023年；Wu等人，2025年），它们在水生环境中（如淡水和河口水域）被广泛检测到。这些化合物会对多种水生无脊椎动物（包括鳃足类和摇蚊科）产生致命或亚致死效应（Morrissey等人，2015年）。因此，研究农药在河流流域中的行为和环境归趋对于有效管理农药污染至关重要。

迄今为止，农药的环境行为和归趋主要在温带河流流域进行了研究，而在热带系统中的研究较少（Daam & Van Den Brink，2010年；Wang等人，2023年；Wang等人，2023年）。相比之下，热带河流流域通常具有更适宜的环境条件，如高湿度和长期温暖的气候，有利于害虫和杂草的生长，从而导致农药消耗量增加（Lewis等人，2016年）。高温条件可以加速农药的微生物降解，并增加其蒸发（Daam & Van Den Brink，2010年）。显然，这些不同的环境条件会显著影响热带河流流域中农药的出现、持久性和归趋。为了在全球范围内管理农药污染，需要了解热带河流流域中的农药污染模式。

中国南部的这个热带岛屿以生产柚子、龙眼、水稻和咖啡等作物而闻名（Xiang等人，2025年；Zhang等人，2020年）。例如，该地区的年双季水稻产量可超过300万吨（Wen等人，2024年）。如此高的作物产量可能伴随着大量的农药使用。此外，该岛上有154条河流和溪流直接流入海洋（Li等人，2013年）。在这种条件下，地表水中的农药污染很可能发生。先前的研究已经指出，农田是该岛地表水农药污染的主要来源（Tan等人，2021年；Xiang等人，2025年）。然而，其他土地覆盖类型（如草地、森林和灌木丛）与农药污染之间的关系尚不明确。在其他地区（如北江流域和胶东半岛），这些土地覆盖类型可能既是农药的来源，也是减轻地表水污染的缓冲区（Li等人，2023年；Li等人，2023年；Wu等人，2025年）。研究土地覆盖类型对农药污染的影响可以为农药污染控制提供有益的见解。

本研究的目标是：1）调查该热带岛屿主要河流流域中14种杀虫剂、6种杀菌剂和1种除草剂的存在及其时间变化；2）阐明不同景观类型对雨季和干季农药污染的影响；3）评估这两个季节中目标化合物的生态和健康风险。

目标化合物

目标化合物包括14种杀虫剂（乙酰甲胺磷（ACETA）、噻虫啉（CLOTH）、敌敌畏（DEME）、敌敌畏（DICH）、二甲氧虫酸（DIME）、呋虫胺（DINO）、氟虫腈（FLON）、吡虫啉（IMIDD）、噻虫嗪（IMIDZ）、马拉硫磷（MALA）、磷胺（PHOR）、毒死蜱（PHOX）、噻虫嗪（THIAC）和噻虫嗪（THIAM））、6种杀菌剂（炭疽菌酯（CARB）、氟环唑（DIFE）、甲基托布津（META）、吡唑醚菌酯（PYRA）、硫菌灵（THIO）和三唑酮（TRIAD），以及1种除草剂（阿特拉津）

地表水中农药的存在及其季节变化

所有目标农药在两个季节的地表水中均有检出（表1）。五种杀虫剂（ACETA、CLOTH、DINO、IMIDD和THIAM）、四种杀菌剂（CARB、DIFE、META和TRIAD）以及一种除草剂（ATRA）在两个季节中的检出频率均达到70%，表明这些农药在该河流流域中的使用量很大。

为了研究目标农药的环境行为相似性，使用了农药浓度进行了相关性分析

结论

所有21种农药在两个季节的地表水中均被频繁检测到，其中噻虫嗪（THIAM）和噻虫啉（CLOTH）是主要的杀虫剂，炭疽菌酯（CARB）和甲基托布津（META）是主要的杀菌剂。在雨季，降雨事件增加了目标化合物的共存，并通过地表径流将CLOTH从土壤转移到河流中。降雨事件使THIAM和META的浓度得到稀释。因此，降雨显著调节了该热带河流流域中农药的分布。

作者贡献声明

向军：撰写、审稿与编辑、监督、概念构建。陈立科：撰写初稿、可视化、方法学、数据管理、概念构建。唐斌：可视化、方法学、概念构建。郑静：撰写、审稿与编辑、项目管理。王立成：撰写、审稿与编辑、项目管理。凌莫：撰写初稿、可视化、方法学、概念构建。吴凯毅：撰写、审稿与编辑

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文工作的利益冲突或个人关系。

致谢

本项工作得到了海南省重点研发计划（编号：ZDYF2023SHFZ171）、广东省科技计划（编号：2023A1111120014和2023B1212070031）以及中央公共福利研究机构基本研究基金（编号：PM-zx703-202506-221）的支持。