查詞語
農(nóng)藥污染(pesticide pollution)指農(nóng)藥或其有害代謝物、降解物對環(huán)境和生物產(chǎn)生的污染。農(nóng)藥及其在自然環(huán)境中的降解產(chǎn)物,污染大氣、水體和土壤,會破壞生態(tài)系統(tǒng),引起人和動、植物的急性或慢性中毒。
概述
農(nóng)
藥施用后,一部分附著于植物體上,或滲入株體內(nèi)殘留下來,使糧、菜、水果等受到污染;另一部分散落在土壤上(有時則是直接施于土壤中)或蒸發(fā)、散逸到空氣中,或隨雨水及農(nóng)田排水流入河湖,污染水體和水生生物。農(nóng)產(chǎn)品的殘留農(nóng)藥通過飼料,污染禽畜產(chǎn)品。農(nóng)藥殘留通過大氣、水體、土壤、食品,最終進入人體,引起各種慢性或急性病害。易造成環(huán)境污染及危害較大的農(nóng)藥,主要是那些性質(zhì)穩(wěn)定、在環(huán)境或生物體內(nèi)不易降解轉(zhuǎn)化,而又有一定毒性的品種,如滴滴涕(DDT)等持久性高殘留農(nóng)藥。為此,研究篩選高效、低毒、低殘留和高選擇性(即非廣譜的)新型農(nóng)藥,已成為當(dāng)今的重要課題。
是農(nóng)藥及其在自然環(huán)境中的降解產(chǎn)物,污染大氣、水體和土壤,破壞生態(tài)系統(tǒng),引起人和動植物急性或慢性中毒的現(xiàn)象。農(nóng)藥分有機農(nóng)藥和無機農(nóng)藥。污染主要由有機氯農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥和有機氮農(nóng)藥等造成。造成農(nóng)藥污染的原因很多,如長期使用一些禁用的高毒高殘留農(nóng)藥,或在作物上濫施亂用等。
歷史
人類從20世紀(jì)40年代起開始使用農(nóng)藥除蟲除草,每年挽回農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量15%左右的損失。但是,由于長期濫用農(nóng)藥,使環(huán)境中的有害物質(zhì)大大增加,危害到生態(tài)和人類,形成農(nóng)藥污染。造成污染的農(nóng)藥主要是有機氯農(nóng)藥,含鉛、砷、汞等物質(zhì)的金屬制劑,以及某些特異性除草劑。
有機氯農(nóng)藥,如六六六、DDT等,穩(wěn)定性強,不易分解,大量使用不僅直接造成對農(nóng)作物的污染,同時農(nóng)藥殘留在水、土中,通過食物進入人體,危害健康。有機氯農(nóng)藥的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在生物體內(nèi)不易分解,它通過食物鏈進入人體后,在人體中日積月累,而人體又不能通過新陳代謝把它排出體外,因此,人體的有機氯農(nóng)藥含量會越來越高,達到一定程度就會發(fā)生中毒。有機氯農(nóng)藥由于具有不易分解的穩(wěn)定性,已經(jīng)污染了地球上的每一個角落,連南極大陸的企鵝體內(nèi)也已發(fā)現(xiàn)有機氯農(nóng)藥。金屬制劑的危險性也很大。噴灑過汞制劑的糧食、水果、蔬菜中都含有汞,可直接引起食物中毒。除草劑和殺菌劑本身的毒性往往不大,但它們分解后的產(chǎn)物有劇毒,因此危害也相當(dāng)嚴(yán)重。
多數(shù)農(nóng)藥對人和動物有毒害,大量接觸以及誤食后會造成急性中毒和死亡。據(jù)世界衛(wèi)生組織報道,發(fā)展中國家的農(nóng)民由于缺乏科學(xué)知識和安全措施,每年有200萬人農(nóng)藥中毒,其中有4萬人死亡,平均每10分鐘有28人中毒,每17分鐘有1人死亡!而這還不包括因農(nóng)藥污染而導(dǎo)致死胎、致癌、流產(chǎn)的受害者。根據(jù)對68個國家的調(diào)查,急性中毒的人有93%是由有機氯、有機磷和汞制劑等農(nóng)藥所引起。
少量農(nóng)藥在人體內(nèi)的積累引起的慢性中毒也不可忽視。農(nóng)藥污染已在許多國家造成公害。許多國家已禁止使用DDT、狄氏劑、氯制劑等農(nóng)藥,并積極研制和生產(chǎn)低毒高效農(nóng)藥,同時講究農(nóng)藥使用的科學(xué)性,大力提倡生物防治,保護益鳥、益蟲,做到“以鳥治蟲”、“以蟲治蟲”。
發(fā)展
農(nóng)藥對于農(nóng)業(yè)是十分重要的。由于病、蟲、草害,全世界每年損失的糧食約占總產(chǎn)量的一半,使用農(nóng)藥可以挽回總產(chǎn)量的15%左右。世界上化學(xué)農(nóng)藥年產(chǎn)量已達數(shù)百萬噸,品種超過1000種,常用的有 250種左右。最早使用的農(nóng)藥為無機化合物。在1940年前后開始使用DDT和六六六等有機氯化合物農(nóng)藥,由于它們價格便宜,并具有長效殺蟲能力,因而很快推廣,成為最主要的農(nóng)藥品種。有機氯農(nóng)藥有積累性,不易降解,從60年代起許多國家開始禁止或限制使用,逐漸為50年代出現(xiàn)的有機磷農(nóng)藥所取代。但有些學(xué)者認為有機氯農(nóng)藥的毒性尚不能定論,有機氯除草劑還有應(yīng)用。
有機農(nóng)藥
有機農(nóng)藥可分為有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥、有機氮農(nóng)藥、有機硫農(nóng)藥、有機金屬農(nóng)藥,以及含硝基、酰胺、腈基、均三氮苯等基團的有機農(nóng)藥。在上述幾大類有機農(nóng)藥中,論應(yīng)用歷史以有機氯農(nóng)藥為最長;論品種則以有機磷農(nóng)藥為最多。
中國使用的有機氯農(nóng)藥主要是六六六和 DDT。西方國家尚有環(huán)戊二烯類化合物艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑等。這些化合物性質(zhì)穩(wěn)定,在土壤中降解一半所需的時間為幾年甚至十幾年。它們可隨徑流進入水體,隨大氣飄移至世界各地,然后又隨雨雪降到地面。因此在南極洲和格陵蘭島也能檢出有機氯農(nóng)藥。某些有機金屬農(nóng)藥,例如有機汞殺菌劑,性質(zhì)穩(wěn)定,且降解產(chǎn)物的殘留毒性相當(dāng)嚴(yán)重,大多數(shù)國家已禁止使用。
無機農(nóng)藥
無機農(nóng)藥應(yīng)用的品種已經(jīng)很少。在一些地區(qū)使用的無機農(nóng)藥主要是含汞殺菌劑和含砷農(nóng)藥。含汞殺菌劑如升汞(氯化汞)、甘汞(氯化亞汞)等,它們會傷害農(nóng)作物,因而一般僅用來進行種子消毒和土壤消毒。汞制劑一般性質(zhì)穩(wěn)定,毒性較大,在土壤和生物體內(nèi)殘留問題嚴(yán)重,中國、美國、日本、瑞典等許多國家已禁止使用。含砷農(nóng)藥為亞砷酸(砒霜)、亞砷酸鈉等亞砷酸類化合物,以及砷酸鉛、砷酸鈣等砷酸類化合物。亞砷酸類化合物對植物毒性大,曾被用作毒餌以防治地下害蟲。砷酸類化合物曾廣泛用于防治咀嚼式口器害蟲,但也因防治面窄、藥效低等原因,而被有機殺蟲劑所取代。
污染
各類農(nóng)藥并非都有殘留毒性問題(見農(nóng)藥殘留),同一類型不同品種的農(nóng)藥對環(huán)境的危害也不一樣。農(nóng)藥的不同加工形式對農(nóng)藥在作物表面上的鋪展和覆蓋能力,對噴出的藥液(或藥粉)能否穩(wěn)定地粘著在作物表面上,以及對農(nóng)藥能否穿透植物表面角質(zhì)層又不致很快散失等都會產(chǎn)生影響,從而使農(nóng)藥對作物污染的程度產(chǎn)生差異。此外,農(nóng)藥的不同劑型在土壤中流失、滲漏和吸附的物理性質(zhì)并不相同,因而它們在土壤中的殘留能力也有差異。
農(nóng)藥污染主要是有機氯農(nóng)藥污染、有機磷農(nóng)藥污染和有機氮農(nóng)藥污染。人從環(huán)境中攝入農(nóng)藥主要是通過飲食。植物性食品中含有農(nóng)藥的原因,一是藥劑的直接沾污,二是作物從周圍環(huán)境中吸收藥劑。動物性食品中含有農(nóng)藥是動物通過食物鏈或直接從水體中攝入的。環(huán)境中農(nóng)藥的殘留濃度一般是很低的,但通過食物鏈和生物濃縮可使生物體內(nèi)的農(nóng)藥濃度提高至幾千倍,甚至幾萬倍(見農(nóng)藥污染對健康的影響)。
農(nóng)藥對土壤、農(nóng)作物的污染
由于農(nóng)藥的大量、大面積使用,不當(dāng)濫用,以及農(nóng)藥的不可降解性,已對地球造成嚴(yán)重的污染,并由此威脅著人類的安全。
1962~1971年,在越南戰(zhàn)爭中,美國向越南噴灑了6434升落葉劑—2,4-D(2,4-二氯苯氧基乙酸)和2,4,5-T(2,4,5-三氯苯氧基乙酸)。在2,4-D和2,4,5-T中還含有劇毒的副產(chǎn)物二噁英類化合物。其結(jié)果是造成大批越南人患肝癌、孕婦流產(chǎn)和新生兒畸形。這證明了有機氯農(nóng)藥有嚴(yán)重的毒害作用。此后,美國和其他西方國家便陸續(xù)禁止在本國使用有機氯農(nóng)藥,中國也在1983年禁止有機氯農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用。
據(jù)統(tǒng)計,中國每年農(nóng)藥使用面積達1.8億公頃次,50年代以來使用的666達到400萬噸、DDT 50多萬噸,受污染的農(nóng)田1330萬公頃。農(nóng)田耕作層中666、DDT的殘留量分別為0.72×10-6和0.42×10-6;土壤中累積的DDT總量約為8萬噸。糧食中有機氯的檢出率為100%,小麥中666含量超標(biāo)率為95%。
20世紀(jì)80年代禁止生產(chǎn)和使用有機氯農(nóng)藥后,代之以有機磷、氨基甲酸酯類農(nóng)藥,但其中一些品種比有機氯的毒性大10倍甚至100倍,農(nóng)藥對環(huán)境的排毒系數(shù)比1983年還高,而且,這些農(nóng)藥雖然低殘留,但有一部分與土壤形成結(jié)合殘留物,雖然可暫時避免分解或礦化,但一旦由于微生物或土壤動物活動而釋放,將產(chǎn)生難以估計的禍害。
農(nóng)藥對環(huán)境的污染
由于農(nóng)藥的施用通常采用噴霧的方式,農(nóng)藥中的有機溶劑和部分農(nóng)藥漂浮在空氣中,污染大氣;農(nóng)田被雨水沖刷,農(nóng)藥則進入江河,進而污染海洋。這樣,農(nóng)藥就由氣流和水流帶到世界各地,殘留土壤中的農(nóng)藥則可通過滲透作用到達地層深處,從而污染地下水。
據(jù)世界衛(wèi)生組織報道,倫敦上空1噸空氣中約含10微克DDT,雨水中含DDT7×10-12~400×10-12,全世界生產(chǎn)了約1500萬噸DDT,其中約100萬噸仍殘留在海水中。中國南方某省1994~1998年,漁業(yè)水域受污染面積達45萬多公頃,污染事故800多起。水域中的農(nóng)藥通過浮游植物--浮游動物--小魚--大魚的食物鏈傳遞、濃縮,最終到達人類,在人體中累積。
農(nóng)藥對生態(tài)的破壞
農(nóng)藥的不當(dāng)濫用,導(dǎo)致害蟲、病菌的抗藥性。據(jù)統(tǒng)計,世界上產(chǎn)生抗藥性的害蟲從1991年的15種增加到的800多種,中國也至少有50多種害蟲產(chǎn)生抗藥性??顾幮缘漠a(chǎn)生造成用藥量的增加,樂果、敵敵畏等常用農(nóng)藥的稀釋濃度已由常規(guī)的1/1000提高到1/400~1/500,某些菊酯類農(nóng)藥稀釋倍數(shù)也由3000~5000倍提高到1000倍左右。
20世紀(jì)80年代初,中國各地防治棉田的棉鈴蟲和棉蚜只需用除蟲菊類殺蟲劑防治2~3次,每次用藥量450毫升/公頃,就可以全生長季控制為害;到了90年代,棉蚜對這類殺蟲劑的抗藥性已超過1萬倍,防治已無效果,棉鈴蟲也對其產(chǎn)生幾百倍到上千倍的抗藥性,防治8~10次,甚至超過20次、每次用750毫升/公頃,防治效果仍大大低于80年代初。
大量和高濃度使用殺蟲劑、殺菌劑的同時,殺傷了許多害蟲天敵,破壞了自然界的生態(tài)平衡,使過去未構(gòu)成嚴(yán)重危害的病蟲害大量發(fā)生,如紅蜘蛛、介殼蟲、葉蟬及各種土傳病害。此外,農(nóng)藥也可以直接造成害蟲迅速繁殖,80年代后期,湖北使用甲胺磷、三唑磷治稻飛虱,結(jié)果刺激稻飛虱產(chǎn)卵量增加50%以上,用藥7~10天即引起稻飛虱再猖獗。這種使用農(nóng)藥的惡性循環(huán),不僅使防治成本增高、效益降低,更嚴(yán)重的是造成人畜中毒事故增加。
長期大量使用化學(xué)農(nóng)藥不僅誤殺了害蟲天敵,還殺傷了對人類無害的昆蟲,影響了以昆蟲為生的鳥、魚、蛙等生物;在農(nóng)藥生產(chǎn)、施用量較大的地區(qū),鳥、獸、魚、蠶等非靶生物傷亡事件也時有發(fā)生。世界野生動物基金會1998年發(fā)表報告說,若以1970年地球生物指數(shù)為100,則1995年已下降到68,在短短的25年中,地球上32%的生物被毀滅。在此期間,海洋生物指數(shù)下降30%,而河流、湖泊、沼澤、
降解
農(nóng)藥在自然環(huán)境中是可以降解的。有機磷農(nóng)藥很容易降解。難于降解的有機氯農(nóng)藥在微生物、紫外線及其他因素的作用下也可緩慢降解。農(nóng)藥在生物體內(nèi)也同樣會發(fā)生代謝和降解。一般說來農(nóng)藥的降解或代謝產(chǎn)物的毒性比親體小些。但有幾種情況應(yīng)該注意:一是有些降解或代謝產(chǎn)物的毒性比親體強,如殺蟲脒的降解產(chǎn)物4-氯鄰甲苯胺對小白鼠的致癌性比殺蟲脒親體強得多。二是降解產(chǎn)物雖然毒性較小,但性質(zhì)已經(jīng)發(fā)生變化,如有些農(nóng)藥的降解產(chǎn)物的溶解度升高了,危害性也就增強。三是有些農(nóng)藥親體無毒,其代謝產(chǎn)物有毒,如二硫代氨基甲酸鹽類中代森類殺菌劑形成的降解產(chǎn)物乙撐硫脲,對受試動物有致畸、致突變效應(yīng),親體化合物則不會起這種作用。四是有些農(nóng)藥使用后的殘留毒性是由藥中所含雜質(zhì)引起的,如除莠劑2,4,5-T對動物具促畸作用是因為產(chǎn)品中含有雜質(zhì)四氯二英。因此農(nóng)藥在什么樣的自然環(huán)境中,以什么方式發(fā)生降解,是必須進一步研究的課題。
毒性
關(guān)于農(nóng)藥的慢性毒性問題,除了有機汞類、2,4,5-T、殺蟲脒等已有定論外,大部分農(nóng)藥包括大量使用的農(nóng)藥還沒有確切的結(jié)論。評價農(nóng)藥的慢性毒性時,除考慮對人體健康的影響外,還應(yīng)考慮對生物的影響。
蔬果污染防治
農(nóng)藥污染食品引起的中毒事件在生活中頻頻出現(xiàn)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,中國蔬菜農(nóng)藥殘留量超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的比例為22.1%,部分地區(qū)蔬菜農(nóng)藥超標(biāo)的比例已達80%。這種狀況已引起發(fā)達國家將農(nóng)藥等化學(xué)品食品的污染作為評價食品質(zhì)量的首要指標(biāo),這種做法值得政府部門及有關(guān)研究人員借鑒。
其實,蔬菜瓜果是否被農(nóng)藥污染從外觀上是很難辨別的,盡管有些媒體登載了一些民間流傳的說法,諸如辨色澤、看蟲眼、聞味道等,已被許多人仿效而行,但實踐證明這些方法是靠不住的。要有效地減少農(nóng)藥污染帶來的危害,就要采取科學(xué)的方法加以預(yù)防。當(dāng)然,控制污染,減少危害最根本的辦法是勤口強農(nóng)藥生產(chǎn)、流通和使用等環(huán)節(jié)的管理和監(jiān)測。在這方面,國家已明文規(guī)定,要嚴(yán)格按照農(nóng)藥的使用范圍、用藥量,用藥次數(shù),用藥方法和安全間隔期施藥,防止污染農(nóng)副產(chǎn)品,劇毒、高毒農(nóng)藥不得用于防治衛(wèi)生蟲害,不得用于蔬菜、瓜果、茶葉和中草藥材。
人們進食殘留有農(nóng)藥的食物后是否會出現(xiàn)中毒癥狀,這要依農(nóng)藥的種類及進人體內(nèi)農(nóng)藥的量來定。如果污染程度較輕,人吃進的量較小時,往往不出現(xiàn)明顯的癥狀,但有頭痛、頭昏、無力、惡心、精神差等一般性表現(xiàn),當(dāng)農(nóng)藥污染嚴(yán)重,進入體內(nèi)的農(nóng)藥量較多時,可出現(xiàn)明顯的不適,如乏力、嘔吐、腹瀉、肌顫、心慌等表現(xiàn)。嚴(yán)重者可出現(xiàn)全身抽筋、昏迷、心力衰竭等表現(xiàn),可引起死亡。中毒的表現(xiàn)也依賴于毒物的種類,殘留農(nóng)藥引起中毒的主要品種有:甲胺磷、對硫磷(1605)、甲基對硫磷、甲拌磷、樂果、呋喃丹等。
農(nóng)藥對蔬菜瓜果污染的根本原因是部分農(nóng)民違反農(nóng)藥使用規(guī)范,濫用高毒和劇毒農(nóng)藥或接近收獲期使用農(nóng)藥。最多出現(xiàn)農(nóng)藥污染的蔬菜瓜果也是易于生蟲和生蟲后難于防治的品種。根據(jù)各地蔬菜市場難于監(jiān)測綜合分析,農(nóng)藥污染較重的蔬菜有白菜類(小白菜、青菜、雞毛菜)、韭菜、黃瓜、甘藍、花椰菜、菜豆、莧菜、番茄、等,其中韭菜、小白菜、油菜受到農(nóng)藥污染的比例最大。青菜蟲害中小菜蛾抗藥性較強,用普通殺蟲劑效果差,種植者為了盡快殺滅小菜蛾,不擇手段使用高毒農(nóng)藥;韭菜蟲害中韭蛆常常生長在菜體內(nèi),表面噴灑殺蟲劑難以起作用,所以部分菜農(nóng)用大量高毒殺蟲劑灌根,而韭菜具有的內(nèi)吸毒特征使得毒物遍布整個株體,此外,部分農(nóng)藥和韭菜中的硫結(jié)合,毒性增強。
家庭中清除蔬菜瓜果上殘留農(nóng)藥的簡易方法有以下幾種:
浸泡水洗法 蔬菜污染的農(nóng)藥主要為有機磷類殺蟲劑,有機磷殺蟲劑難溶于水,此種方法僅能除去部分污染農(nóng)藥。但水洗是清除蔬菜水果上的污染物和去除殘留農(nóng)藥基礎(chǔ)方法。主要用于葉類蔬菜,如菠菜,金針菜、韭菜花、生菜、小白菜等。一般先用水沖洗表面污物,然后用清水浸泡,浸泡不少于10分鐘。果蔬清洗劑可增加農(nóng)藥的溶出,所以浸泡時可加入少量果蔬清洗劑。浸炮后要用流水沖洗2-3遍。
小蘇打溶液浸炮法 有機磷殺蟲劑在堿性環(huán)境下分解迅速,這是有效的去除農(nóng)藥污染的措施,可用于各類蔬菜瓜果。方法是先將表面污物沖洗干凈,浸炮到堿水中(一般500毫升水中加入小蘇打5~10克)5~15分鐘,然后用清水沖洗3~5遍。
去皮法蔬菜瓜果表面農(nóng)藥量相對較多,所以削去皮是一種較好的去除殘留農(nóng)藥的方法??捎糜谔O果、梨、獼猴桃、黃瓜、胡蘿卜、冬瓜、南瓜、西葫蘆、茄子、蘿卜等。處理時要防止再次污染。
儲存法 農(nóng)藥在環(huán)境中隨時間能夠緩慢的分解為對人體無害的物質(zhì)。所以對易于保存的瓜果蔬菜可通過一定時間的存放,較少農(nóng)藥殘留量。適用于蘋果、獼猴桃、冬瓜等不易腐爛的種類。一般存放15天以上。同時注意不要立即食用新采摘的未削皮的水果。
加熱法 氨基甲酸酯類殺蟲劑隨著溫度升高,分解加快。所以對一些用其它方法難以處理的蔬菜瓜果可通過加熱去除部分農(nóng)藥。常用于芹菜、菠菜、小白菜、圓白菜、青椒、菜花、豆角等。先用清水將表面污物洗凈,放入沸水中2~5分鐘撈出,然后用清水沖洗1~2遍。
綜合處理可根據(jù)實際情況,以上幾種方法聯(lián)合使用也會起到更好的效果。