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論農(nóng)藥污染與環(huán)境保護(hù)論文
前言:
農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的生產(chǎn)資料,又是具有毒物屬性的有害化學(xué)物質(zhì),不合理使用將導(dǎo)致對人體鍵康和生態(tài)環(huán)境的危害。隨著新世紀(jì)的到來,人們對環(huán)境質(zhì)量和食品安全的要求越來越高。由于種種原因,我國當(dāng)前的農(nóng)藥污染狀況不容樂觀,某些地方還相當(dāng)嚴(yán)重。提高全民的環(huán)境意識,防治農(nóng)藥污染越來越重要。
1.農(nóng)藥的發(fā)展概況
農(nóng)藥的發(fā)展大體經(jīng)歷了三個(gè)歷史階段,即天然藥物時(shí)代(約19世紀(jì)7O年代以前)、無機(jī)合成農(nóng)藥時(shí)代(約19世紀(jì)7O年代至2O世紀(jì)4O年代中期)和有機(jī)合成農(nóng)藥時(shí)代。
2.我國化學(xué)農(nóng)藥污染的現(xiàn)狀
我國是一個(gè).農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)藥使用品種多、用量人,其中70%~80%的農(nóng)藥直接滲透到環(huán)境中,對十壤、地表水、地下水和農(nóng)產(chǎn)品造成污染,并進(jìn)一步進(jìn)入生物鏈,對所有環(huán)境生物和人類健康都具有嚴(yán)重的、長期的和潛在的危害性。
我國“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針確立以來,農(nóng)作物病蟲害防治技術(shù)水平取得了較大的成就,但也存在化學(xué)農(nóng)藥用量過大,一些地區(qū)單純依賴化學(xué)農(nóng)藥治蟲防病等突出問題。我國白1983年始限制了有機(jī)氯的生產(chǎn)和使用,有機(jī)氯對環(huán)境的污染狀況有了極大的改善,但在原有機(jī)氯重污染區(qū),還將出現(xiàn)局部的、間歇性污染。
我國化學(xué)農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模、設(shè)備和技術(shù)力量比較落后,化學(xué)農(nóng)藥品質(zhì)還不能令人滿意。近十兒年來,化學(xué)農(nóng)約品種雖然發(fā)生了較火的變化,開發(fā)了不少新品種,但整體上還是以老的傳統(tǒng)品種為主體,各類化學(xué)農(nóng)藥品種比例不合理、產(chǎn)品顯老化、劑型單調(diào)。
在我國,殺蟲劑1化學(xué)農(nóng)藥的70%以上,而其中高毒害殺蟲劑有機(jī)磷又占70%以上;原約產(chǎn)量達(dá)萬噸以上的品種有l(wèi)2個(gè),其中殺蟲劑l1個(gè),除草劑1個(gè)。農(nóng)約劑的開發(fā)與國外相比尚有很人的差距,在美國,原約與制劑之比為1:36,也就是說一種農(nóng)藥往往有36種制劑,日本為l:30,而我國僅為l:5,開發(fā)的余地很大。
3.農(nóng)藥的危害
3.1農(nóng)藥污染對人體健康的危害
農(nóng)藥既是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,又是對生物體有害作用的化學(xué)物質(zhì),即具有毒物的屬性。農(nóng)藥可經(jīng)消化道、呼吸道和皮膚三條途徑進(jìn)入人體而引起中毒,其中包括急性中毒、慢性中毒等。由于人們的生活方式不同,有誤服、誤食、食用不衛(wèi)生的水果,蔬菜和不注重個(gè)人的清潔衛(wèi)生的情況而引起藥物性中毒,而有些農(nóng)藥能溶解在人體的脂肪和汗液中,特別是有機(jī)磷農(nóng)藥,可以通過皮膚進(jìn)入人體,危_害人體的健康。
急性中毒多發(fā)生于高效農(nóng)藥,尤其是高毒有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸農(nóng)藥。這兩種農(nóng)藥急性中毒都引起頭暈頭痛、惡心、嘔吐、多汗且無力等:嚴(yán)重則昏迷、抽搐、吐沫、肺水腫、呼吸極度困難、大小便失禁、甚至死亡。慢性中毒是經(jīng)常連續(xù)、吸入或皮膚接觸較小量農(nóng)藥;使毒物進(jìn)入人體后逐漸發(fā)生病變和中毒癥狀。此過程一般發(fā)病緩慢,病程較長,癥狀難于鑒別,也往往被人們忽略。我國除農(nóng)藥研制,生產(chǎn)人員外,因運(yùn)輸、貯藏和使用接觸農(nóng)藥的人數(shù)達(dá)幾百萬之多,是一個(gè)相當(dāng)龐大的群體。又因農(nóng)藥使用人員的自我保護(hù)設(shè)施和自我保護(hù)意識較差等原因,引起藥物中毒,危害生命。
3.2農(nóng)藥對生態(tài)環(huán)境的污染
在科學(xué)發(fā)展的今天,農(nóng)藥對生態(tài)環(huán)境的污染尤為嚴(yán)重。這是為什么呢?其中就包括了一個(gè)從量變到質(zhì)變的過程。即可從本底值標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)藥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或生物標(biāo)準(zhǔn)兩方面來理解農(nóng)藥污染。如果污染物的含量超過本底值,并達(dá)到一定數(shù)值就稱為污染。污染物濃度超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或生物標(biāo)準(zhǔn),一般稱之為污染或嚴(yán)重污染。這些都危害著人體健康,危害著生物和環(huán)境。
3.2.1農(nóng)藥對水環(huán)境的污染
3.2.1.1水體中農(nóng)藥的來源途徑
水體中農(nóng)藥的來源主要是以下幾個(gè)方面:向水體直接施用農(nóng)藥;含農(nóng)藥的雨水落入水體;植物或土壤粘附的農(nóng)藥,經(jīng)水沖刷或溶解進(jìn)入水體;生產(chǎn)農(nóng)藥的工業(yè)廢水或含有農(nóng)藥的生活污水等都時(shí)刻危害著地表水和地下水的水質(zhì),不利于水生生物的生存,甚至破壞水生態(tài)環(huán)境的平衡。
3.2.1.2農(nóng)藥污染對水環(huán)境的危害
在有機(jī)農(nóng)藥大量使用期,世界一些著名河流,如密西西比河、萊茵河等的河水中都檢測到嚴(yán)重超標(biāo)的六六六和滴滴滴。有時(shí)為防治蚊子幼蟲施敵敵畏,敵百蟲和其他殺蟲劑于水面;為消滅渠道、水庫和湖泊中的雜草而使用水生型除草劑等造成水中的農(nóng)藥濃度過高,大量的魚和蝦類的水生動(dòng)物死亡。還在一些農(nóng)藥藥夜配制點(diǎn)有不少藥瓶和其他包裝物,降雨后會(huì)產(chǎn)生徑流污染,施藥工具的隨意清潔也造成水質(zhì)污染。
3.2.2農(nóng)藥對土壤的污染
3.2.2.1土壤中農(nóng)藥的來源途徑
農(nóng)藥進(jìn)入土壤的途徑有三種情況:第一種是農(nóng)藥直接進(jìn)入土壤包括施用的一些除草劑,防治地下害蟲的殺蟲劑和拌種劑,后者為了防治線蟲和苗期病害與種子一起施入土壤,按此途徑這些農(nóng)藥基本上全部進(jìn)入土壤;第二種是防治病蟲害噴撒農(nóng)田的各類農(nóng)藥。它們的直接目標(biāo)是蟲、草,目的是保護(hù)作物,但有相當(dāng)部分農(nóng)藥落于土壤表面或落于稻田水面而間接進(jìn)入土壤。第三種是隨著大氣沉降,灌溉水和植物殘?bào)w。
3.2.2.2土壤農(nóng)藥對農(nóng)作物和土壤生物的影響
土壤農(nóng)藥對農(nóng)作物的影響,主要表現(xiàn)在對農(nóng)作物生長的影響和農(nóng)作物從土壤中吸收農(nóng)藥而降低農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。農(nóng)作物吸收土壤農(nóng)藥主要看農(nóng)藥的種類,一般水溶性的農(nóng)藥植物容易吸收,而脂溶性的被土壤強(qiáng)烈吸附的農(nóng)藥植物不易吸收。
在前蘇聯(lián)的實(shí)驗(yàn)資料中顯示水溶性農(nóng)藥樂果很易被萵苣,燕麥和蘿f、等作物吸收,作物與土壤中農(nóng)藥濃度之比為5.3—4.8。植物對樂果的吸收系數(shù)是很高的農(nóng)作物還易從砂質(zhì)土中吸收農(nóng)藥,而從粘土和有機(jī)質(zhì)中吸收比較困難。蚯蚓是土壤中最重要的無脊椎動(dòng)物,它對保持土壤的良好結(jié)構(gòu)和提高土壤肥力有著重要意義。但有些高毒農(nóng)藥,比如毒石畏、對硫磷、地蟲磷等能在短時(shí)期內(nèi)殺死它。
除此之外,農(nóng)藥對土壤微生物的影響是人們關(guān)心的又一個(gè)農(nóng)藥對微生物總數(shù)的影響,對硝化作用、氨化作用、呼吸作用的影響。而對土壤微生物影響較大的是殺菌劑,它們不僅殺滅或仰制了病原微生物,同時(shí)也危害了一些有益微生物,如硝化細(xì)菌和氨化細(xì)菌。隨著單位耕地面積農(nóng)藥用量的減少,除草劑和殺蟲劑對土壤微生物的影響進(jìn)一步地消弱,而殺菌劑對土壤微生物的負(fù)面作用將會(huì)更加地成為我們關(guān)注的對象。3.2.3農(nóng)藥對大氣的污染
由于農(nóng)藥污染的地理位置和空間距離的不同,空氣中農(nóng)藥的量分布為三個(gè)帶。第一帶是導(dǎo)致農(nóng)藥進(jìn)入空氣的藥源帶。在這一帶的空氣中農(nóng)藥的濃度最高,之后由于空氣流動(dòng),使空氣中農(nóng)藥逐漸發(fā)生擴(kuò)散和稀釋,并遷離使用帶。此外,由于蒸發(fā)和揮發(fā)作用被處理目標(biāo)上的和土壤中的農(nóng)藥向空氣中擴(kuò)散。由于這些作用,在與農(nóng)藥施用區(qū)相鄰的地區(qū)形成了第二個(gè)空氣污染帶。在此帶中,因擴(kuò)散作用和空氣對流,農(nóng)藥濃度一般低于
第一帶。但是,在一定氣象條件下,氣團(tuán)不能完全混合時(shí)局部地區(qū)空氣中農(nóng)藥濃度亦可偏高。第三帶是大氣中農(nóng)藥遷移最寬和農(nóng)藥濃度最低的地帶。因氣象條件和施藥方式的不同,此帶距離可擴(kuò)散到離藥源數(shù)百公里,甚至上千公里遠(yuǎn)。
農(nóng)藥對大氣污染的程度還與農(nóng)藥品種、農(nóng)藥劑型和氣象條件等因素有關(guān)。易揮發(fā)性農(nóng)藥,氣霧劑和粉劑污染相當(dāng)嚴(yán)重,長殘留農(nóng)藥在大氣中的持續(xù)時(shí)間長。在其他條件相同時(shí),風(fēng)速起著重大作用,高風(fēng)速增加農(nóng)藥擴(kuò)散帶的距離和進(jìn)入其中的農(nóng)藥量。
化學(xué)農(nóng)藥的大量使用不但造成了土壤、大氣和水資源的污染,同時(shí),在動(dòng)、植物體產(chǎn)生了化學(xué)農(nóng)藥的殘留、富集和致死效應(yīng),已經(jīng)成為破壞生態(tài)環(huán)境、生物多樣性和農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重大問題,應(yīng)當(dāng)給予充分的重視。而如何解決這一問題也成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。筆者認(rèn)為,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)該充分發(fā)揮農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中業(yè)已存在的害蟲自然控制機(jī)制,綜合運(yùn)用農(nóng)業(yè)防治、物理機(jī)械防治、生物防治和其他有效的生態(tài)防治手段,盡可能地減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。
4.農(nóng)藥污染的特點(diǎn)
化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境的污染主要是毒化大氣、水系和土壤,造成對自然的污染,影響生活在自然界中的各種生物,引起生物相的改變,敏感種的減少與消失,污染種的增多與加強(qiáng)。
4.1化學(xué)農(nóng)藥對生物的直接毒害
化學(xué)農(nóng)藥人致分為三類,即殺蟲劑、殺菌劑和除草劑。殺蟲劑是非特效毒藥,不是只對一種目標(biāo)害蟲,而是對所有的生命都有毒性,對人類的危害最大。現(xiàn)在全世界每年岡殺蟲劑中毒者近百萬人、死亡者數(shù)萬人。有一些化學(xué)農(nóng)藥雖然急性毒性較低,但在施用后對環(huán)境具有嚴(yán)重的潛在危害,有較高的慢性或“三致”毒性,即最終可能導(dǎo)致動(dòng)物的致畸、致癌,甚至還可能損害生物體的遺傳機(jī)制,引起基岡突變。
4.2化學(xué)農(nóng)藥的“3R”問題
一是農(nóng)藥的不斷使用,導(dǎo)致害蟲抗藥性增強(qiáng),化學(xué)農(nóng)藥的使用逐漸失去了它正常的防治效果,從而只有通過不斷加大農(nóng)藥的使用量和使用次數(shù)來達(dá)到除害的目的,這就加劇了化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境的影響:二是由于目前使用的殺蟲劑,大多數(shù)還缺乏選擇性,在殺死害蟲的同時(shí)往往也將它們的天敵殺死或殺傷,因而造成害蟲再猖獗為害及次要害蟲上升為害;三是化學(xué)農(nóng)藥使用后會(huì)以各種形式殘留在農(nóng)作物和其它環(huán)境要素(土壤、農(nóng)產(chǎn)品、地下水等)中,有了殘留,也就有了生物富集問題。由于生物富集和食物鏈傳遞,積少成多,積低毒成高毒,從而對人體健康造成極大的潛在威脅。
5實(shí)施持續(xù)植保,控制農(nóng)藥污染
盡管我國實(shí)施“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針以來,在病蟲害防治上取得了一定的成效,但控制化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境污染的任務(wù)仍相當(dāng)艱巨,我們必需實(shí)施持續(xù)植保,使植保作的功能兼顧持續(xù)增產(chǎn)、人畜安全、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡等多方面的要求,針對整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),研究生態(tài)種群動(dòng)態(tài)和相關(guān)聯(lián)的環(huán)境,采L}j盡可能相互協(xié)調(diào)的有效防治措施,充分發(fā)揮白然抑制因素的作用,將有害生物種群控制在經(jīng)濟(jì)損害水平下,使防治措施對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的不良影響減少劍最低限度,以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)、生態(tài);flI社會(huì)效益。
5.1建立有害生物防治新思想體系
生物防治是綜合治理的重要組成部分,是利用生物防治作用物(天敵昆蟲和昆蟲病原微生物)來調(diào)節(jié)有害生物的種群密度,通過生物防治維持生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性,以生物多樣性來保護(hù)生物,使蟲口密度能持續(xù)地保持在經(jīng)濟(jì)所允許的受害水平以下。傳統(tǒng)有害生物控制主要是通過抗病、蟲品種植物檢疫,耕作栽培制度以及物理化學(xué)防治等措施。
從持續(xù)農(nóng)業(yè)觀念看,有害生物防治應(yīng)在更高一級水平上實(shí)現(xiàn),其中包括轉(zhuǎn)抗病、蟲基因植物的利川,病、蟲、草害生態(tài)控制,生物抗藥性的利用等。將克隆到的抗病、蟲基因通過生物[程手段轉(zhuǎn)移至優(yōu)良品種基因組內(nèi)以獲得高抗病、蟲優(yōu)良新品種的_J:作是近二十年來各國學(xué)者抗病、蟲育種的熱點(diǎn),目前已取得重大突破。如通過轉(zhuǎn)移蘇云金芽孢桿菌的Bt基因已成功地獲得高效抗蟲棉,抗蟲水稻和抗蟲大白菜,其中抗蟲棉已在生產(chǎn)上推陳出新廣泛應(yīng)用。中國科學(xué)院微生物研究所成功地將Bt基因轉(zhuǎn)移至楊樹中,獲得的抗蟲楊樹已進(jìn)入大田試驗(yàn)階段。農(nóng)作物、有害生物和環(huán)境是一個(gè)相互依賴、相互競爭的統(tǒng)一體,通過改善生態(tài)環(huán)境,比如輪作休閑、作物布局、耕作制度、栽培管理等都可以調(diào)=農(nóng)作物的生長發(fā)育,控制有害生物發(fā)生危害。近幾年來,轉(zhuǎn)抗除草劑基因作物的培育和利用已成為育種和植保作的重點(diǎn)之一,目前已獲得抗草甘膦、草胺膦的玉米、大豆、油菜、棉花以及抗草胺膦煙草1水稻等多種抗除草劑作物,使得一些選擇性不高的除草劑得以廣泛使用,有效地控制雜草群落的演替。
5.2大力發(fā)展植物源農(nóng)藥
.植物源農(nóng)藥具有在環(huán)境中生物降解快,對人畜及非靶標(biāo)生物毒性低,蟲害不易產(chǎn)生抗性,成本低,易得等優(yōu)點(diǎn),尤其是熱帶植物中含有極具應(yīng)用前景的植物源害蟲防治劑活性成分尚待開發(fā),現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)楝科中至少有l(wèi)0個(gè)屬的植物對蟲有殺滅活性,因此是潛在的化學(xué)合成農(nóng)藥的替代物。在克服害蟲的抗約性及減少環(huán)境污染方面,植物源農(nóng)藥具有獨(dú)特的優(yōu)勢,近幾年來國內(nèi)植物性農(nóng)藥產(chǎn)品的開發(fā)發(fā)展很快,先后有魚藤精、硫酸煙堿、油酸煙堿、苦參素、川I楝制劑等小規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
5.3研究開發(fā)有害生物監(jiān)測新技術(shù)
要在植物病原體常規(guī)監(jiān)測方法中的孢子捕捉、誘餌植株利用、血清學(xué)鑒定基礎(chǔ)上開展病原物分子監(jiān)測技術(shù)的研究,采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)監(jiān)測病原物的種、小種的遺傳組成的消長變化規(guī)律,為病害長期、超長期預(yù)測提供基礎(chǔ)資料。對害蟲的監(jiān)測也可利用現(xiàn)代遺傳標(biāo)記技術(shù)(RFLP’RAPD等)監(jiān)測害蟲種群遷移規(guī)律。對于雜草應(yīng)充分考慮到雜草群落演替規(guī)律,分析農(nóng)作物——雜草、雜草——雜草間的競爭關(guān)系,另外還應(yīng)考慮使用選擇性除草劑給雜草群落造成的影響,對雜草的生態(tài)控制進(jìn)行研究。
5.4建立有害生物的超長期預(yù)測和宏觀控制
為適應(yīng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展,預(yù)測、預(yù)報(bào)應(yīng)對有害生物的消長變化作出科學(xué)的判斷,也就是要對有害生物消長動(dòng)態(tài)實(shí)施數(shù)年乃至十年的超長期預(yù)測。要在更人的時(shí)空尺度內(nèi)進(jìn)行,其理論依據(jù)不單單只是與有害生物種群消長密切相關(guān)的氣候因子,亦包括種植結(jié)構(gòu)、環(huán)保要求、植保政策以及國家為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持久穩(wěn)定發(fā)展所制定的政策措施。
5.5建立控制有害生物的長期性和反復(fù)性思想
自有人類栽培農(nóng)作物歷史以來,植物病、蟲、草害無時(shí)無刻不制約著農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì),而品種抗病性的喪失、有害生物抗藥性的產(chǎn)生、有害生物演替規(guī)律難以預(yù)料,以及病蟲防治要求作物遺傳多樣化和生產(chǎn)栽培、商貿(mào)加要求的品種單一化的矛盾等技術(shù)問題一直未能解決,同時(shí)一部分已被控制的有害生物在放松防治或環(huán)境條件改變后又會(huì)回升,如大豆灰斑病從20世紀(jì)60,-~90年代的四次大流行,60年代火面積發(fā)生的小麥腥黑穗病,90年代又造成巨大危害,80年代初期狷獗一時(shí)的草地螟,在1998年和1999年春夏季再度發(fā)生。交替變化的趨勢的事實(shí)都說明了植物病、蟲、草害防治:[作的長期性和反復(fù)性,因此植保工作要適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、生態(tài)環(huán)境、環(huán)保要求等的改變而變化,要樹立持續(xù)的思想,在新形勢下控制有害生物的危害。同時(shí)逐步建立科學(xué)完善的與持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展方向相適應(yīng)的植保技術(shù)支持體系和穩(wěn)定的植�？萍缄�(duì)伍,為在更高水平上保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展做貢獻(xiàn)。
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