化學農藥對環境的污染!

化學農藥是保障我國糧食生產的重要農業物資。由於農藥的使用,我國每年平均挽回農作物損失為:糧食2500 萬t、棉花40 萬t、蔬菜800 萬t、果品330 萬t,總值超過300 億元。然而,農藥也是一把雙刃劍,它在保障人類獲得豐厚農產品的同時;也給環境和生態帶來了嚴重的污染與危害 。

1962 年,美國生物學家蕾切爾·卡遜出版了《寂靜的春天》,作者運用生態學原理剖析了農藥使用帶來的生態風險,自此人們開始關注農藥使用產生的環境問題。化學農藥不僅對靶標生物具有毒性,某些農藥品種對人類也有致死、內分泌干擾或三致效應(致癌、致畸和致突變作用)等毒性作用,因此化學農藥的大量使用也會對人類健康產生嚴重危害。

我國每年化學農藥使用面積在2.8 億hm2 以上,施用量達50~60 萬t,其中約80%的化學農藥直接進入環境 。農藥進入環境后不僅可以在大氣、土壤、水等環境介質之間擴散,還會隨著食物鏈的傳遞在不同生物體內富集,進而對整個生態系統的結構和功能產生危害,因此化學農藥環境污染的防控任務十分艱巨。

Advertisements

  • 化學農藥使用對環境的污染途徑和特徵

化學農藥施用后直接作用於防治對象的有效利用率很低,以噴施方式為例,殺蟲劑和除草劑僅有2%和5%的藥液作用於靶點,其餘大部分藥液或附著於植物體上,或滲入植株體內累積;或蒸發、散逸到空氣中,或飄落進入土壤,或隨地表徑流流入河湖,或淋溶進入地下水,總之絕大部分進入環境。

化學農藥使用對大氣的污染

化學農藥使用對大氣的污染來源和途徑有:地面或飛機噴洒農藥時,漂浮於空中的藥劑微粒;水體、土壤表面殘留農藥的揮發等;農藥生產、加工企業排放廢氣中的農藥漂浮物;衛生用藥的噴霧,或農產品防蛀時等進行的熏蒸處理。

種植業使用的農藥面積最廣、數量最多,因此成為大氣中農藥污染的主要來源。進入大氣的農藥或被大氣飄塵吸附,或以氣體、氣溶膠的形式懸浮在空氣中,隨著氣流的運動使大氣污染的範圍不斷擴大,有的甚至可以飄到很遠的地方。研究顯示,即使在從未使用過化學農藥的珠穆朗瑪峰,其積雪中也有持久性農藥「六六六」的檢出 。

Advertisements

化學農藥對大氣的污染程度與範圍主要取決於兩個方面,一是施用農藥的性質、施用量和施用方法,二是施藥地區的大氣環境狀況(如風向、風速、溫度和濕度等)。

一般情況下化學農藥的揮發存在以下規律 :①農藥品種結構:農藥蒸汽壓越高,其揮發能力越強,使用后通過揮發作用進入到大氣中的農藥量就越大;②農藥劑型:農藥揮發、漂移污染大氣的程度表現為煙劑>粉劑與水劑>乳油>粒劑;③施藥方式:飛機噴施>地面噴施>地面撒施>穴施;④環境狀況:風速越大,氣溫越高,揮發量也越大。

化學農藥使用對土壤的污染

化學農藥使用對土壤的污染來源和途徑有:以防治地下病害為目的直接在土壤中施用的農藥;噴霧施用時滴落到土壤中的農藥;隨大氣沉降、灌溉或施肥等方式進入土壤中的農藥。

進入土壤的農藥被粘土礦物或有機質吸附,其中有機質吸附的農藥約佔土壤總吸附量的70%~90%,成為導致土壤酸化、有機質含量下降等土壤質量惡化的重要因素。據測算,我國受化學農藥污染的土壤面積高達667 萬hm2,占可耕地面積的6.39% , 農田土壤中農藥殘留檢出率較高,如上海地區2413 個土壤樣點中農藥滴滴涕的檢出率高達98.12%,其中176 個樣點的滴滴涕含量甚至超過國家土壤環境標準中的I 級標準。

農藥進入土壤後會發生物理、化學和生化等各種反應,除了土壤有機質含量、pH、濕度、溫度、光照和微生物等環境因素對農藥降解有影響,農藥的類型、化學結構也是影響其土壤降解的重要因素,如有機氯類殺蟲劑「滴滴涕」、「六六六」等則可在土壤中殘留多年,而有機磷殺蟲劑「敵敵畏」、「丁烯磷」等在土壤中的半衰期則只有幾天,甚至更短。

不同類型農藥在土壤中的降解半衰期通常為含重金屬農藥>有機氯類農藥>取代脲類、均三氮苯和大部分磺醯脲類除草劑>擬除蟲菊酯類農藥>氨基甲酸酯類農藥、有機磷類農藥;農藥的化學結構、功能團類型等對農藥土壤殘留半衰期的影響規律一般是-NO2(>60 d)>-HSO3(16 d)>-OCH3(8 d)>-NH2(4 d)>-COOH,-OH(1 d),在苯環上帶有兩個取代基的農藥,其降解半衰期則與取代基的種類和位置相關。

化學農藥使用對地表水和地下水的污染

化學農藥使用對地表水和地下水的污染來源和途徑有:①大氣中隨降水進入水體的農藥;②土壤殘留農藥隨地表徑流或農田排水進入地表水體;或向下淋溶進入地下水;③直接用於水體的農藥,或在水體中清洗施藥器械;④農藥廠向水體中排放的廢水。農藥在水中的降解也受到環境因子(水質、水溫、pH、光照和微生物等)和農藥行為特性( 水溶性、吸附性、水解和光解等) 的綜合影響 。

研究顯示,目前我國地表水中化學農藥殘留狀況的特徵為,單一農藥殘留濃度較低,但殘留農藥品種多、檢出頻率高,部分水體中複合存在的殘留農藥已對水生生態系統產生危害。農藥在地下水中的殘留狀況也不容忽視,河北省盧龍縣地下水農藥殘留狀況數據顯示,100 個地下水樣品中涕滅威(及其代謝物涕滅威碸)、甲拌磷和特丁硫磷的檢出率分別達到12% 、11% 和4% 。

相對地表水中的農藥殘留狀況研究而言,我國對地下水中農藥殘留的數據資料較少,然而由於地下水在我國總供水量中佔到兩成,特別是在北方缺水地區地下水甚至佔到供水量的一半以上,因此必須高度重視農藥對地下水的污染控制管理,尤其是在降水豐富、地下水層較淺的地區要避免使用水溶性強,吸附性弱,降解半衰期長的農藥品種 。

化學農藥使用對農作物的污染

化學農藥使用對農作物的污染來源和途徑有:①直接施用在農作物上的農藥通過植株表皮吸收進入作物體內;②作物通過根系將殘留於土壤中的農藥吸收,經過體內的遷移、轉化后將農藥分配在整個植物體內;③作物植株通過呼吸作用吸收的大氣中農藥;④大棚作物使用的農藥熏蒸劑,或農產品貯存時使用的保鮮噴葯等。

我國農作物和食品中化學農藥殘留問題嚴重,農業部曾對全國50 多個蔬菜品種、1293 個樣品進行檢測,結果顯示蔬菜中農藥殘留合格率不到80%,甚至衛生部、農業部明文規定禁止使用的高毒農藥都有相當比例的檢出 。

化學農藥使用對環境生物的污染

化學農藥對環境非靶標生物的污染和暴露途徑有:①施藥過程中,通過經口或經皮途徑對非靶生物的暴露;②施藥后污染非靶生物棲息地,生物通過攝取受污染的食物、飲水,或接觸到受污染的空氣、土壤、水;③生物將顆粒型農藥誤認為是粗砂或種子而食入等;④食物鏈的傳遞,難降解、生物富集性強的農藥可以在不同的生物體內逐級傳遞、濃縮。例如某水體中小於0.02 μg/L 的滴滴涕經吸附作用與食物鏈的生物富集作用,濃度在底泥中可達390 μg/L, 在虎斑魚脂肪中達到5000 μg/L,而在食物鏈頂端生物鱷魚的脂肪中則可高達34200 μg/L,通過食物鏈傳遞,生活在該地區的野生生物都暴露在「滴滴涕」農藥的危害風險之下 。

Advertisements

你可能會喜歡