人们在30年代先后发现2，4-D（2，4-二氯苯氧乙酸）具有清除杂草的能力、DDT（双对氯苯基三氯乙烷）具有杀虫的功效，从此开始了农药使用的时代。有关专家指出，世界粮食产量之半被各类病虫害糟蹋在农田或粮库里。人们生产各种农药就是为了将其用于控制土壤中有害生物种群，以保护庄稼作物。目前，世界范围年产农药约200多万吨，种类数达500之多（大量生产又广泛应用的约有50种）。自40年代广泛应用以来，累计已有数千万吨农药散入环境，大部分进入土壤。
广义地说，农药包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂以及其他如杀螨剂、杀鼠剂、引诱剂、忌避剂、植物生长调节剂和配制农药的助剂等。施用农药确实能对农作物的增产增收起重要作用。但也应看到世界范围内连年大量使用农药，会引起许多不良后果，如药效随害虫抗药性不断增强而相对降低；施用农药对抑制害虫的天敌也有毒杀作用，从而破坏了农业生态平衡。更为重要的是由施用农药而引起环境污染，并通过食物链使农作物或食品中的残毒引入人体，危及人体健康。
9.4.1 农药的分类
我国目前生产的农药品种有百种以上，新的品种每年都在增加，根据农药的成分及用途，可分成以下几类：
杀螨剂 二硝甲酚、三硫磷、三氯杀螨砜等
杀菌剂 稻瘟净、多菌灵等
杀线虫剂 二溴乙烷、二溴氯丙烷等
除草剂 2，4-D、除草醚、敌稗、西玛津等
在我国农药生产中杀虫剂的种类和数量占绝大多数，也是使用范围最广的一类。
9.4.2 农药在土壤中的环境行为
控制农药环境行为的主要因素有三，即吸附、迁移和降解。通过吸附过程，将使农药滞留在土壤中，减轻了因挥发引起大气污染和因淋溶引起地下水污染的程度；通过挥发、淋溶、径流及作物吸收等迁移过程，会促使农药转移到其他环境要素中去；通过降解过程，农药在土壤中逐渐转为小分子或简单分子化合物，乃至彻底无机化，转成为CO2、H2O等。农药的残留性又是上述这些过程的集中体现。从保持药效，药尽其用的角度看，农药应有相当的残留能力，但从无害化角度看问题，其在土壤中的滞留时间又不能太长。一些残留能力特别强的农药如汞、砷制剂已被淘汰使用，原因即在于此。
9.4.2.1 吸附
土壤对农药的吸附是影响农药在土壤中动态行为的最重要因素之一。农药被吸附的能力主要与其分子本身性质相关，其他有关因素还有土壤的性质、类型以及介质条件。
农药的分子结构、电荷特性和水溶能力是影响吸附的主要因素。一般，几何尺寸大、伸展平直又有柔性的分子可与土壤胶粒表面以较大面积接触，吸附力也大；凡具有—NHR、—OCOR、—NH2、—NHCOR、—OH、—CONH2、R3N —官能团的分子都有较强的被吸附能力，且该能力按以上次序递增。其次，能离解为离子的农药被吸附力强；相对说来，极性分子电性较弱，被吸附能力也相应见弱；非离子型或中性分子可在电场作用下暂时极化，就此被吸附在带电荷的土壤胶粒上，但这种吸附力较弱。此外，正辛醇/水分配系数是分子疏水性指标，此值越大的农药其被吸附能力越强。
就土壤性质而言，影响吸附的主要因素是粘土矿物和有机质的含量、组成特征以及铝、硅氧化物和它们水合物的含量。这些物质或者经由电荷特性，或者借助含O、N、S的官能团，或者凭借其巨大比表面积对农药分子进行吸附。土壤有机质和各种粘土矿物对非离子型农药吸附能力的顺序是：有机质＞蛭石＞蒙脱土＞伊里石＞绿泥石＞高岭土。
言及介质条件，土壤溶液的pH值是影响吸附的最重要因素。土壤胶粒表面通常带有电荷，且按电荷发生缘由可分为两类。一类是永久性电荷，发生在铝硅酸盐表面，由同晶离子置换引起（见9.2.2.1）。另一类是pH制约性电荷，发生在腐植质或细菌体表面，即当介质pH值小于其等电点时，它们的表面带正电，否则带负电（见9.2.2.2和3.4.4.1）。又如粘土胶粒、铁和铝水合氧化物表面都带有OH