農(nóng)藥的污染與危害

1、農(nóng)藥的污染與危害,——DDT的興衰,,農(nóng)藥(Pesticide),農(nóng)藥是一種化學(xué)物質(zhì)，用于防治病、蟲(chóng)、草害，包括殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、除草劑、滅鼠劑、以及調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的化學(xué)藥品和生物藥品。其中用量最大的是前三種類(lèi)型農(nóng)藥。,1940年，瑞士的嘉基公司成功地開(kāi)發(fā)了DDT殺蟲(chóng)劑產(chǎn)品，從此DDT在世界范圍內(nèi)得到了廣泛地應(yīng)用。,DDT化學(xué)結(jié)構(gòu)式,DDT分子的平面結(jié)構(gòu)圖,DDT的球棍結(jié)構(gòu)圖,蔡德勒,1847年，德國(guó)著名化學(xué)家蔡德勒合成了—種有機(jī)氯化合物，

2、化合物中含有兩個(gè)氯苯和一個(gè)三氯甲基，化學(xué)名稱為2,2-雙-(對(duì)氯苯基)，1,1,1-三氯乙烷簡(jiǎn)稱為DDT(我國(guó)又稱滴滴涕或二二三)。,1932年，瑞士科學(xué)家繆勒開(kāi)始研究有機(jī)氯化合物與殺蟲(chóng)活性之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)DDT具有以下幾個(gè)特征：,(1)對(duì)害蟲(chóng)毒性很高：(2)對(duì)溫血?jiǎng)游锖椭参锵鄬?duì)無(wú)害；(3)無(wú)刺激性，氣味很??；(4)能廣泛施用；(5)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且殘效期長(zhǎng)；(6)價(jià)廉且容易大量生產(chǎn)。,,DDT:功臣還是災(zāi)難,DDT的殺蟲(chóng)功效,DDT具有

3、很好的廣普殺蟲(chóng)作用。能夠有效地消滅森林害蟲(chóng)、棉花害蟲(chóng)、蔬菜害蟲(chóng)等、在防治棉花蕾期害蟲(chóng)、越冬紅蛉蟲(chóng)、果樹(shù)害蟲(chóng)和粘蟲(chóng)等效果尤為突出。作為有機(jī)合成農(nóng)藥，DDT的效率高、用量少，易于使用。DDT還能有效地消滅蚊、蠅、蚤、虱、臭蟲(chóng)等衛(wèi)生害蟲(chóng)，在防治致命的傳染病如斑疹傷寒和瘧疾中屢建奇功。,自DDT問(wèn)世以來(lái)，各種化學(xué)合成農(nóng)藥不斷被合成和應(yīng)用、化學(xué)農(nóng)藥的種類(lèi)和產(chǎn)量不斷增加。到20世紀(jì)70年代中期，世界農(nóng)藥產(chǎn)品已達(dá)1300種，年產(chǎn)量達(dá)5000t(按10

4、0％純度計(jì))的大噸位產(chǎn)品達(dá)30—40個(gè)，農(nóng)藥產(chǎn)量達(dá)200萬(wàn)t(按100％純度計(jì))。,DDT:功臣還是災(zāi)難,,由于DDT的神奇作用、使用的范圍和場(chǎng)所越來(lái)越廣，在20世紀(jì)40年代DDT的使用量達(dá)到了頂峰。我國(guó)在1946年開(kāi)始小規(guī)模地生產(chǎn)DDT，新中國(guó)成立后，農(nóng)藥工業(yè)開(kāi)始快速地發(fā)展、1951年首次用飛機(jī)噴灑DDT，消滅蚊子。,DDT:功臣還是災(zāi)難,根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì)資料表明，全世界由于使用農(nóng)藥防治病蟲(chóng)害挽回的農(nóng)產(chǎn)品的損失占世界糧

5、食總產(chǎn)量的30％左右。我國(guó)糧食作物由于使用化學(xué)農(nóng)藥，每年挽回的糧食損失占總產(chǎn)量的7％左右、以1987年糧食總產(chǎn)量4019億kg計(jì)算，其中281億kg是農(nóng)藥的貢獻(xiàn)，對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)在世界上人口最多，人均耕地最少的人口大國(guó)、農(nóng)藥對(duì)緩解人口與糧食的矛盾中發(fā)揮了重要作用。,DDT:功臣還是災(zāi)難,美國(guó)海洋生物學(xué)家雷切爾卡爾進(jìn)出版的《寂靜的春天》一書(shū)中，列舉了大量的事實(shí)，說(shuō)明了DDT對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重影響。20世紀(jì)70年代起，美國(guó)及西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始限

6、制和禁止使用DDT。我國(guó)子1983年宣布停止生產(chǎn)和使用DDT，從此DDT這一曾經(jīng)為人類(lèi)健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展做出過(guò)杰出貢以的農(nóng)藥退出了歷史舞臺(tái)。,DDT的危害,DDT的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易降解，在自然界及生物體內(nèi)可以較長(zhǎng)時(shí)間存在，通過(guò)食物鉸富集、毒性增大、導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)的死亡，甚至在南極大陸定居的企鵝體內(nèi)都有DDT的存在，對(duì)人類(lèi)的健康也構(gòu)成了威脅。,DDT:功臣還是災(zāi)難,,,DDT生物濃集和放大現(xiàn)象,通過(guò)生物濃集作用，在水生生物中農(nóng)藥的含量較水體

7、本身高幾十倍，而靠水生生物為生的鳥(niǎo)類(lèi)中農(nóng)藥的含量則高達(dá)數(shù)百甚至數(shù)萬(wàn)倍，多么驚人的數(shù)字！,農(nóng)藥造成害蟲(chóng)的杭藥性,由于農(nóng)藥的殺傷力，不僅害蟲(chóng)被消滅了，還消滅了(甚至是滅絕了)許多有益的昆蟲(chóng)，這些昆蟲(chóng)是害蟲(chóng)的天敵，導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞、除此之外，害蟲(chóng)和雜草的抗藥性也是不客忽視的現(xiàn)象，隨著農(nóng)藥大量長(zhǎng)期的使用，一些害蟲(chóng)的耐藥性越來(lái)越高，以至一些農(nóng)藥失去效用。,農(nóng)藥在人類(lèi)文明史和發(fā)展史上的確功不可漢。然而農(nóng)藥是有毒化學(xué)品，它對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的危害也是

8、不爭(zhēng)的事實(shí)。,,,,,農(nóng)藥噴灑到農(nóng)作物上后的情況可由上圖表示：,,,,,,,,,,,,,,化學(xué)農(nóng)藥是怎樣造成危害的,農(nóng)藥在自然界中的遷移,(3)移動(dòng)：農(nóng)藥在土壤中的移動(dòng)是通過(guò)擴(kuò)散和質(zhì)體流動(dòng)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行的。,土壤是農(nóng)藥在環(huán)境中的“貯藏庫(kù)”與“集散地”，施入農(nóng)田的農(nóng)藥大部分殘留于土壤環(huán)境介質(zhì)中，是土壤中的主要污染物之一。進(jìn)入土壤中的農(nóng)藥主要遷移途徑有以下幾種：,(1)吸附：土壤的作用力使農(nóng)藥聚集在土壤顆拉表面、致使土壤顆粒與土壤溶液界面上的

9、農(nóng)藥濃度大于土壤本體中農(nóng)藥的濃度。,(2)揮發(fā)：農(nóng)藥的揮發(fā)與農(nóng)藥本身的分子結(jié)構(gòu)和蒸氣壓等性質(zhì)有關(guān)，施用方式是否恰當(dāng)和施用時(shí)的大氣條件也是農(nóng)藥揮發(fā)的主要因素。,化學(xué)農(nóng)藥是怎樣造成危害的,R=C-Kt,農(nóng)藥的殘留量于使用量及對(duì)時(shí)間的關(guān)系：,R－農(nóng)藥的殘留量；C－農(nóng)藥使用量；K－取決于農(nóng)藥品種及土壤性狀等因素的常數(shù)；t－時(shí)間。,農(nóng)藥的殘留,化學(xué)農(nóng)藥是怎樣造成危害的,當(dāng)農(nóng)藥的殘留量為原施用量一半時(shí)所用的時(shí)間稱為半衰期。農(nóng)藥的半衰期常用來(lái)表

10、示農(nóng)藥的穩(wěn)定性。半衰期長(zhǎng)，農(nóng)藥穩(wěn)定，不易降解，容易被植物、動(dòng)物吸收、通過(guò)食物鐵對(duì)人體造成毒害。,,化學(xué)農(nóng)藥是怎樣造成危害的,農(nóng)藥在動(dòng)植物中的分布及其毒性,農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)品中的分布與農(nóng)藥的極性、溶解性等有很大的關(guān)系。在人體和動(dòng)物體內(nèi)農(nóng)藥主要貯存于脂肪中。在農(nóng)作物中，農(nóng)藥大多分布于表皮、根莖等部位。,化學(xué)農(nóng)藥是怎樣造成危害的,化學(xué)農(nóng)藥是怎樣造成危害的,危害后果嚴(yán)重：農(nóng)藥對(duì)大氣、土壤、水體、生態(tài)環(huán)境、生物多樣性、對(duì)人體健康。,解決方法－開(kāi)發(fā)環(huán)境友

11、好農(nóng)藥,新農(nóng)藥開(kāi)發(fā)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向易降解、低殘留、高活性以及對(duì)環(huán)境有益生物比較安全的方向。許多針對(duì)性強(qiáng)、高效甚至超高效農(nóng)藥不斷面世。,新農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)和研制的出發(fā)點(diǎn)是保護(hù)人類(lèi)的環(huán)境、健康和自然生態(tài)，充分利用害蟲(chóng)體內(nèi)的特性物質(zhì)(目標(biāo)作用酶)的差異性，提高農(nóng)藥作用的專一性，有效地保護(hù)有益生物、控制有害生物。,化學(xué)藥品是否命該休矣,加強(qiáng)管理與科學(xué)使用農(nóng)藥,化學(xué)藥品是否命該休矣,我國(guó)規(guī)定禁止使用以下10種農(nóng)藥,(1)敵枯雙；(2)溴氯丙烷； (3)三壞錫

12、、特普丹； (4)培福朗； (5)蠅毒磷； (6)六六六、滴滴涕； (7)二溴乙烷；(8)殺蟲(chóng)瞇;(9)艾氏劑、狄氏劑；(10)汞氏劑。,限制使用農(nóng)藥的條件包括適用作物、防治對(duì)象、施用量、方法、時(shí)期以及土壤、氣候、條件等。,環(huán)境優(yōu)先污染物,為了控制有害化學(xué)品對(duì)環(huán)境的污染。各個(gè)國(guó)家先后制定了本國(guó)優(yōu)先控制或環(huán)境優(yōu)先污染物名單，其中許多涉及到農(nóng)藥。環(huán)境優(yōu)先污染物是指那些造成環(huán)境污染并對(duì)人類(lèi)健康威脅極大的一類(lèi)化學(xué)品，在環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理中應(yīng)該優(yōu)先考