第9章 農(nóng)藥環(huán)境毒理

1、一、農(nóng)藥引起的環(huán)境安全問題v農(nóng)藥殘留：農(nóng)藥使用后同個時期內(nèi)沒有分解而殘存于收獲物、土壤、水源、大氣中的那部分農(nóng)藥及有毒衍生物v農(nóng)藥殘留毒性：農(nóng)藥殘留對人類的毒害，尤其是慢性毒性引起的毒害第一節(jié)第一節(jié) 緒緒 論論第九章 農(nóng)藥與環(huán)境安全二、農(nóng)藥對環(huán)境污染的生態(tài)效應(yīng)二、農(nóng)藥對環(huán)境污染的生態(tài)效應(yīng) 目前國內(nèi)外對農(nóng)藥的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)是通過指示生物如蜜蜂、家蠶、魚、鳥、寄生蜂、土壤微生物、蚯蚓、水蚤和藻類毒性試驗，以及作物藥害試驗等進行安全性評價。三、農(nóng)藥殘留與食品安全的關(guān)系三、農(nóng)藥殘留與食品安全的關(guān)系 影響農(nóng)產(chǎn)品安全的有毒污染物以農(nóng)藥殘留為主，對人體的健康和人類的生存發(fā)展形成威脅。四、農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境安

2、全的關(guān)系四、農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境安全的關(guān)系20世紀(jì)世紀(jì)70年代以前：農(nóng)業(yè)農(nóng)藥年代以前：農(nóng)業(yè)農(nóng)藥20世紀(jì)世紀(jì)70年代以后：農(nóng)業(yè)農(nóng)藥環(huán)境年代以后：農(nóng)業(yè)農(nóng)藥環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要農(nóng)藥的使用，農(nóng)藥的副作用受到了環(huán)境管理的制約，環(huán)境安全的要求推動了農(nóng)藥及其技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，環(huán)境友好型農(nóng)藥的應(yīng)用又促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向安全、高效益發(fā)展。三者通過制約與創(chuàng)新的協(xié)調(diào)，逐步達到人與自然和諧發(fā)展的境界。第二節(jié)第二節(jié) 農(nóng)藥的環(huán)境行為與毒性農(nóng)藥的環(huán)境行為與毒性 吸附 生物富集 遷移 分解 生物降解一、農(nóng)藥的環(huán)境行為特性一、農(nóng)藥的環(huán)境行為特性二、農(nóng)藥的污染二、農(nóng)藥的污染v（一）農(nóng)田施藥后藥劑對作物的直接污染（一）農(nóng)田施藥后藥劑對作物的

3、直接污染 與農(nóng)藥性質(zhì)有關(guān)、與農(nóng)藥加工劑型有關(guān) 與農(nóng)藥施用方法有關(guān)、與作物種類部位有關(guān)v（二）作物對污染環(huán)境中農(nóng)藥的吸收二）作物對污染環(huán)境中農(nóng)藥的吸收v（三）生物富集與食物鏈（三）生物富集與食物鏈 生物富集：生物體能夠不斷從環(huán)境中吸收低劑量農(nóng)藥并逐漸在其體內(nèi)積累的能力 食物鏈：動物體吞食有殘留農(nóng)藥的作物或生物后，農(nóng)藥在生物間轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象（三）生物富集與食物鏈三、農(nóng)藥殘留的毒性三、農(nóng)藥殘留的毒性（一）農(nóng)藥對環(huán)境有益生物的毒性（一）農(nóng)藥對環(huán)境有益生物的毒性1、農(nóng)藥對水生生物的影響、農(nóng)藥對水生生物的影響v農(nóng)藥對魚類毒性農(nóng)藥對魚類毒性v急性毒性：魚在短期內(nèi)出現(xiàn)活動減弱、失去平衡、昏迷、死亡等高毒類農(nóng)藥：擬

4、除蟲菊酯類、魚藤酮、毒死蜱v慢性毒性：魚類種群在長期生存在非致死低濃度的農(nóng)藥中，影響魚的生長和繁殖、破壞 正常的生理機制魚類受農(nóng)藥污染的特點：淡水魚海水魚； 魚頭魚卵肌肉；魚類也會產(chǎn)生抗藥性2 2、農(nóng)藥對陸生有益生物的影響、農(nóng)藥對陸生有益生物的影響v鳥類鳥類v一是直接造成的毒害作用v二是通過食物鏈的蓄積，降低鳥類的生存能力和繁殖能力v改變了鳥類的生存環(huán)境v天敵天敵v對寄生性天敵的影響v對捕食性天敵的影響v對蜘蛛和捕食性螨的影響v蜜蜂蜜蜂v農(nóng)藥對蜜蜂的毒性 高毒類：擬除蟲菊酯類、氟蟲腈、敵敵畏 中毒類：內(nèi)吸磷、 低毒類：滅幼脲防止農(nóng)藥對蜜蜂中毒的措施 選擇合適的施藥時間 選擇合適的藥劑種類和施藥

5、方式 噴灑農(nóng)藥期間關(guān)閉蜂巢或遷移，高毒藥3天以上，中毒藥1天，低毒藥4-6小時，可添加適量驅(qū)避劑 蜜蜂中毒后的補救措施（二）農(nóng)藥對人體健康的危害 急性中毒 慢性毒性 主要表現(xiàn)形式有三致、慢性神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)（遲發(fā)性神經(jīng)毒性）、干擾內(nèi)分泌、干擾免疫系統(tǒng)、對兒童腦發(fā)育遠期影響等方面。v三致試驗、三代繁殖試驗、神經(jīng)毒性試驗用于衡量農(nóng)藥是否具有慢性毒性的重要標(biāo)志 致畸試驗致畸試驗是基于胚胎、胎兒對化學(xué)毒物往往比成年動物更敏感，對成年動物不呈毒害作用的一定劑量農(nóng)藥，可在母體內(nèi)對受精卵、胚胎、胎兒發(fā)生致毒作用。 致突變毒性致突變毒性是指引起生物遺傳物質(zhì)性狀的改變，即細胞染色體上基因發(fā)生變化，引起突變的化學(xué)

6、物質(zhì)稱為突變原。突變原可以作用于生殖細胞或體細胞，前者可引起畸胎或造成死胎，后者可形成腫瘤。 致癌性致癌性與致突變性之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，目前認為大多數(shù)(可能是全部)的化學(xué)致癌原是致突變原，而多數(shù)化學(xué)致突變原實際上是潛在的致癌原。所以人們可以通過致突變試驗來預(yù)測化學(xué)農(nóng)藥的致癌性。四、農(nóng)藥的性質(zhì)與殘留四、農(nóng)藥的性質(zhì)與殘留 農(nóng)藥性質(zhì)穩(wěn)定、毒性大的，殘留污染嚴(yán)重 性質(zhì)穩(wěn)定、脂溶性強的易在人畜體內(nèi)積累 性質(zhì)特殊，對高等動物有異常的生理效應(yīng)第三節(jié)第三節(jié) 農(nóng)藥對害蟲群體的影響農(nóng)藥對害蟲群體的影響一、農(nóng)藥對有害生物群體的影響v （一）害蟲的再猖獗 概念：是指使用某些農(nóng)藥后，害蟲密度在短期內(nèi)有所降低，但很快

7、出現(xiàn)比未施藥的對照區(qū)有有增大的現(xiàn)象 原因：天敵區(qū)系的破壞、殺蟲劑殘留或代謝物對害蟲繁殖有直接刺激作用、 化學(xué)藥劑改變了寄主植物的營養(yǎng) 成分、上述因素綜合作用的結(jié)果v(二二)次要害蟲上升次要害蟲上升概念：指施用某些農(nóng)藥后，農(nóng)田生物群落中原來占次要地位的害蟲，由原來的少數(shù)上升為多數(shù)，變?yōu)閲?yán)重害蟲原因：殺死了次要害蟲的天敵、減少對食物競爭v（三）對雜草群落的影響（三）對雜草群落的影響田間雜草種群會發(fā)生明顯變化第四節(jié)農(nóng)藥殘留對生態(tài)安全第四節(jié)農(nóng)藥殘留對生態(tài)安全和食品安全的影響和食品安全的影響一、農(nóng)藥對生態(tài)系統(tǒng)的影響一、農(nóng)藥對生態(tài)系統(tǒng)的影響1、生態(tài)系統(tǒng)的概念、生態(tài)系統(tǒng)的概念是生物與周圍的自然環(huán)境構(gòu)成的整體

8、。是指自然界一定空間的生物與環(huán)境之間相互作用、相互制約、不斷演變，達到動態(tài)平衡、相對穩(wěn)定的統(tǒng)一整體。（一）生態(tài)系統(tǒng)（一）生態(tài)系統(tǒng)（二）農(nóng)藥進入生態(tài)系統(tǒng)的途徑（二）農(nóng)藥進入生態(tài)系統(tǒng)的途徑 對大氣的污染：對大氣的污染：來源有田間噴藥、工廠生產(chǎn)中排除的廢氣、噴灑表面的揮發(fā) 對水體的污染：對水體的污染：農(nóng)藥隨灌溉水流入河流、雨水把空中飛散的農(nóng)藥溶入河流、工廠排除廢液、農(nóng)藥機械用具洗滌 對土壤的污染：對土壤的污染：田間施藥大部分都落到土壤中，另浸種、拌種、毒谷等1 1、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)v對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響v對土壤微生物的影響對土壤微生物的影響 殺菌劑和熏蒸劑對微生物數(shù)量影

9、響大。 農(nóng)藥對土壤微生物活性的影響：微生物數(shù)量、微生物呼吸量、生物量(生物循環(huán)中的碳和氮量)、氨化作用、固氮作用及酶的活性等v農(nóng)藥對土壤動物的影響農(nóng)藥對土壤動物的影響 v土壤動物群落了結(jié)構(gòu)的變化，直接影響土壤的質(zhì)量，進而對農(nóng)作物產(chǎn)生直接或間接的影響v土壤微生物對農(nóng)藥的分解作用土壤微生物對農(nóng)藥的分解作用v 土壤微生物對農(nóng)藥的分解作用：分解農(nóng)藥的微生物：細菌、放線菌、絲狀菌、酵母、單細胞藻類等 池塘生態(tài)系統(tǒng) 果園生態(tài)系統(tǒng) 茶園生態(tài)系統(tǒng) 淡水生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng)（四）農(nóng)藥對不同生態(tài)系統(tǒng)（四）農(nóng)藥對不同生態(tài)系統(tǒng)影響的共同效應(yīng)影響的共同效應(yīng) 農(nóng)藥通過減少生物多樣性降低環(huán)境農(nóng)藥通過減少生物多樣性降低環(huán)境

10、質(zhì)量和影響生態(tài)系統(tǒng)功能質(zhì)量和影響生態(tài)系統(tǒng)功能 農(nóng)藥導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的簡單化農(nóng)藥導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的簡單化二、農(nóng)藥對食品安全的影響二、農(nóng)藥對食品安全的影響 1984年：食品安全的最終目標(biāo)是，確保所有的人在任何時候即能買得到又能買得起所需要的任何食品。 1992年：在任何時候人人都可以獲得安全營養(yǎng)的食品來維持健康能動的生活。 2001年：提出食品可持續(xù)安全，既滿足當(dāng)代人保證健康的要求，又不危害后代人足以保證健康需求的安全。（一）食品安全的概念（一）食品安全的概念（二）對食品安全的影響對食品安全的影響 農(nóng)藥污染食品的主要途徑農(nóng)藥污染食品的主要途徑 使用農(nóng)藥防治作物病蟲害，直接污染 植物根部吸收土壤中農(nóng)藥 大氣

11、、水體的污染造成的間接污染 通過食物鏈和生物富集污染食品 運輸及儲存過程中由于和農(nóng)藥混放等造成的污染 農(nóng)藥殘留超標(biāo)是農(nóng)產(chǎn)品污染的主要問題農(nóng)藥殘留超標(biāo)是農(nóng)產(chǎn)品污染的主要問題 主要原因是農(nóng)藥使用不合理，片面追求產(chǎn)量而導(dǎo)致農(nóng)藥盲目、超量使用。（三）農(nóng)藥與食品安全問題的對策（三）農(nóng)藥與食品安全問題的對策 關(guān)鍵是嚴(yán)格遵照農(nóng)藥管理條例農(nóng)藥管理條例和農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法質(zhì)量安全法，大力推廣國家歀“農(nóng)藥合理使農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則用準(zhǔn)則”，積極引入“危害分析和關(guān)鍵控制點”技術(shù)，加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品加工過程中安全生產(chǎn)的管理。 加快立法步驟，加強科學(xué)管理 加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的教育 加大在新型、低毒、高效農(nóng)藥研制和推廣方面的

12、投入 提高農(nóng)藥殘留檢測能力和速度第五節(jié)環(huán)境中農(nóng)藥殘留污染第五節(jié)環(huán)境中農(nóng)藥殘留污染的控制安全性評價的控制安全性評價預(yù)告危害所需的基礎(chǔ)資料有：v 一、農(nóng)藥方面有效成分的鑒定：結(jié)構(gòu)式有效成分的理化性質(zhì)：熔點、沸點、水中溶解度等工業(yè)品的組成：異構(gòu)體、雜質(zhì)、其它副產(chǎn)物制劑的性質(zhì)：劑型、有效成分含量、穩(wěn)定性、酸堿度等生物活性代謝與殘留研究對哺乳動物的毒理對其它動物的毒理學(xué)資料v 二、施用方面： 劑型、施藥方法、施藥部位與施藥時間、施藥量與施藥規(guī)模、氣候和地理位置一、農(nóng)藥殘留污染的控制對策一、農(nóng)藥殘留污染的控制對策1、農(nóng)藥的合理使用、農(nóng)藥的合理使用 對癥下藥 適時施藥 掌握正確的施藥量 提高藥效，降低用量

13、合理混用合理調(diào)配農(nóng)藥2、農(nóng)藥的安全使用、農(nóng)藥的安全使用3、對受污染的作物及產(chǎn)品進行去污處理、對受污染的作物及產(chǎn)品進行去污處理4、采用避毒措施、采用避毒措施5、發(fā)展高效低毒、低殘留農(nóng)藥、發(fā)展高效低毒、低殘留農(nóng)藥6、化學(xué)防治與生物防治的協(xié)調(diào)、化學(xué)防治與生物防治的協(xié)調(diào) 根據(jù)天敵適當(dāng)調(diào)整防治閾值和防治指標(biāo)根據(jù)天敵適當(dāng)調(diào)整防治閾值和防治指標(biāo)1當(dāng)靶標(biāo)生物達到經(jīng)濟危害限閾時進行化學(xué)防治 2其他方法不能有效抑制靶標(biāo)有害生物種群時采用化學(xué)防治 充分利用農(nóng)藥的選擇性充分利用農(nóng)藥的選擇性 1選用對害蟲高效而對天敵安全的選擇性農(nóng)藥及劑型 2選用準(zhǔn)確的施藥量或濃度 3選用合適的施藥方法 4選擇適宜的施藥時期 培育和利用抗藥性天敵培育和利用抗藥性天敵v 通過對作物、食品、自然環(huán)境中農(nóng)藥殘留情況的普查、通過農(nóng)藥對人畜慢性毒性