纳米农药是指含有1-100纳米范围内工程纳米材料（NMs）的农药制剂，已成为作物保护策略中的重大进展（Wang等人，2022年）。通过整合聚合物纳米颗粒（NPs）、纳米乳液和基于金属氧化物的递送系统等纳米级载体，这些制剂增强了活性成分的控释效果，提高了生物可利用性，并减少了与传统农药相比的应用频率和环境释放（Nuruzzaman等人，2016年；Kah等人，2019年）。例如，纳米封装的噻虫啉即使在较低的应用剂量下也能保持长期的杀虫活性（Memarizadeh等人，2014年；Liu等人，2023年）。同样，氧化锌（ZnO）和二氧化硅（SiO2）纳米颗粒显示出增强植物抗逆性的潜力，并能降解为相对惰性的副产物，符合可持续和低投入农业的目标（Al-Selwey等人，2023年）。
纳米农药的快速发展是由提高食品产量同时减少化学物质投入和生态损害的农业压力驱动的。传统农药仍然存在严重问题，包括环境持久性、抗性发展、对非目标生物（NTOs）的毒性、土壤质量恶化和水生生态系统的污染。纳米农药通过提高递送效率、减少非目标损失和降低环境中的总体化学负荷，有可能缓解其中一些缺点（Shandila等人，2025年）。尽管具有这些技术优势，但关于它们的环境归趋、转化途径和生态毒理学效应仍存在关键不确定性。
由于纳米级尺寸、高表面反应性和潜在的环境持久性，纳米农药可能表现出与其大分子对应物不同的行为。这些行为包括在土壤-水基质中的更高移动性、与溶解有机物的相互作用以及穿越生物屏障的能力，引发了生态方面的担忧（Kwak和An，2016年）。研究表明，纳米农药可能对土壤微结构、有益土壤生物产生不利影响，对水生生物造成氧化应激，并通过食物网进行营养传递（Dang等人，2021年）。此外，纳米农药对土壤和植物相关微生物组的影响尚不清楚，而这些微生物组是养分循环、分解过程和农生态系统恢复力的关键驱动因素（Ahmed等人，2023年）。
鉴于纳米农药正从实验室原型向田间应用过渡，而监管框架和风险评估模型仍滞后于技术创新，本文非常及时。当前的环境风险评估很少考虑纳米农药的特定性质，如聚集行为、颗粒溶解或在环境相关暴露情景下的与生态受体的相互作用。本文通过提供以下内容来填补这些知识空白：（i）纳米农药的环境归趋、传输和转化的机制评估；（ii）对NTOs的生态毒理学影响的全面综述（Côa等人，2020年）；（iii）评估土壤健康影响，将纳米农药暴露与中型生态系统和多季节田间研究中的土壤酶活性、养分循环和有机物动态变化联系起来（Kah等人，2016年）；（iv）环境负责的缓解策略和可持续整合到农业系统中的方法。通过整合环境化学、纳米生态毒理学和农生态可持续性的观点，本文加深了我们对纳米农药行为和生态影响的理解。它还为指导纳米农药在农生态系统中的安全设计、负责任使用和监管治理提供了基于科学的框架。
本文主要关注陆地农生态系统，并主要研究了基于金属和聚合物载体的纳米农药在实验室、中型生态系统和有限田间条件下的表现。它没有详细涵盖人类健康毒理学、社会经济影响或监管政策。这些界限有助于明确讨论的范围，并强调仍需进一步研究的领域。
