农药环境毒理学绪论.ppt

LOGO 农药环境毒理学 谭辉华 3235603 第一章 绪论 1.1 农药发展概况（Survey of the Pesticide Development ） 何谓农药？ 美国“经济毒剂”（economic poison）， 欧洲 “农用化学品”（agrochemicals）。 “生物合理农药”（biorational pesticides）和“环境和谐农药”（ environmental acceptable pesticides and environmental friendly pesticide） 根据农药管理条例的定义，农药就是指用于预防、消灭或控 制危害农业、林业的病虫草害和其他有害生物，以及有目的地 调控植物和昆虫生长的化学合成物，或来源于生物及其他天然 物质的一种或几种物质的混合物及其制剂。 1.2 农药发展的三个时代 即天然药物时代、无机农药时代和有机合成农药时代。 约在19世纪中期，三大杀虫剂植物除虫菊、鱼腾和烟草作 为世界性商品开始在市场上销售，这就是所谓的天然药物 时代； 随后出现无机的砷酸铅、砷酸钙以及硫酸烟碱的工作生产 ，这标志着农药已成为化工产品的初始阶段。19世纪末， 从石灰硫磺合剂的广泛使用起，到法国米拉代尔（P.M.A. Millardet）发明波尔多液，表明农药开始进入科学发展阶 段。因此，在20世纪30年代以前，农药仍停留在天然药物 与无机农药时代。 20世纪40年代前后，农药进入有机化合物时代，标志性的 事件是1939年，瑞士化学家缪勒合成了双对氯苯基三氯乙 烷，即滴滴涕（DDT）。 70年代农药又全面进入高效化时代。与20世纪4060年代 相比，现代农药的品种在不断更新。根据英国著名的农 药手册（The Pesticide Manual）收录的商品农药品种统 计，1974年为 520种， 2000年为812种，扣除淘汰的净增 品种为514种。与1974年的520种相比，发展是迅速的;而且 新增品种多为新功能、新作用机理、新化学结构(或活性物 )、低毒、高活性的，其活性强度比30年前的品种高12个 数量级，每亩用量低于10g甚至1g，大大降低了农药的使 用量。现在化学合成农药仍是当今农药发展和使用的主流 。 1.3 农药环境毒理学（Environmental Toxicology of Pesticide ）的概念 研究农药进入环境后的环境行为和非靶标生物的毒性效应 ，目的是了解农药产生负面效应的成因，进而提出控制农 药污染的措施，达到保护环境可持续发展。 Crop Removal Photo- decomposition Biological degradation Capillary flow Chemical decomposition Metabolism Leaching Runoff Absorption 不规范的处理农药容器; 在田间渗水坑处理废农药不得当; 清洗喷洒和贮存农药的设备或被农药污染的设备; 农药泄漏; 农药污染的土壤淋溶; 大气污染物的干湿沉降等。 水体产生农药污染，最终通过生物链影响人类。 1.4.2 农药对水体的污染 另外，有些农 药，如合成拟除虫菊醋对水中的无脊椎 动物毒性较大，如浮游动物、甲壳动物等，是水生生态系 统的重要一环。它们从生物群和非生命物质开始，经过消 化和排泄，再循环基本的营养物； 同时本身又变成了其他鱼类的食物。如果水生生态系 统中没有了它们，将对水生生态系统的结构和功能有深刻 的影响。 饮用水中的农药水平是居民饮用水的质量控制指标。饮用水 中，国际公认的单个农药最大可容许浓度(MAC)为0.1gL-1 ，总农药最大可容许浓度(MAC) 为0.5g L-1。国外农药污染 比我国轻，但是也有许多水源是不合格的。例如英国就有298 个水源，遍布全国，水体农药浓度超过了单一农药的MAC标 准，有76 个水源违背了总农药的MAC标准。 v 1983年，我国虽然已经停止使用了有机氯农药，但是20世纪 90年代末期， 仍然可从长江南京段水域检出有机氯农药六六 六、滴滴涕、五氯酚、多氯苯等，其水平保持在ng L-1数量 级。 v近几年，江苏省内13个省辖市25个饮用水源和25 个饮用水厂 水共检出有机污染物504种，能确切定 性的213种，其中农药10种以上。 v北京重要水源官厅水库近年来污染严重，共检出 有机氯农药(六六六、DDT等)、多氯联苯及氯代烷 类等污染物数十种，其挥发性有机物总含量为 19.4101gL-1，污染严重，不能作为水源使用。 1. 4. 3 农药对土攘的污染 v 土壤是污染物的汇，也是污染物的源。农药土壤污染是农 药污染最典型的例子之一。 v 农药的理化特性决定了它在土壤中的分布、降解速率及对 环境的影响。农药在土壤中经土壤微生物作用，可以迁移 、转化直至矿化。影响这个过程的因素很多，包括土壤类 型（如黏土含量、pH值和水含量等）、农药本身的物理化 学特性等。 1. 4. 3 农药对土攘的污染 v 土壤污染了，土壤上所生长的作物和所结出的果实也会吸 收污染物质。一种简单的植物物种，吸收也是多种多样的 ，植物根系可以吸收土壤水溶液中的农药，土壤中固体颗 粒也能吸附土壤水溶液中的农药。有些农药易蒸发，植物 的叶子可以吸收空气中的农药蒸气；而根又能吸收土壤中 的农药，再从叶面上蒸发出它，过程相当复杂。 v 植物根茎叶吸收农药后，继而在植物体内提升，最后可残 留在植物体内， 人们食用该食物可直接摄入农药。 1. 4. 4 农药对人体健康的不利影响（农药的急、慢 性毒性） 使用农药对人体健康有不利影响： 遭遇农药泄漏事故，或误服农药，或在浓度很高的农药生 产车间工作，或分装和喷洒农药误操作，都可能对人体产 生急性中毒甚至死亡。 1. 4. 4 农药对人体健康的不利影响（农药的急 、慢性毒性） 使用农药将会污染空气、水体、土壤及食物，以致 在饮用水和食物中含有低剂量的农药。人们日常生 活长期摄入低剂量的农药会引起许多慢性的不良影 响，如致癌、致畸和致突变，神经系统失调等。 v农药环境毒理学的研究目的： 评价农药对生态环境的安全性，为农药的合理使 用，防治农药的污染和指导新农药的开发提供科 学依据。 v农药环境毒理学的研究内容： 1、环境行为：农药在环境中发生的各种物理和化学 行为。化学行为主要是指农药在环境中的残留性 ，及其降解与代谢过程；物理行为是指农药在环 境中的移动性及其迁移扩散规律 2、生态效应：研究环境中的农药对各种生物影响的 剂量效应关系，及其对生态系统的影响 3、对人畜的毒性：包括急性毒性、慢性毒性、三致 作用、激素作用等。 参考书及专业期刊： v 刘维屏 编，农药环境化学，化学工业出版社，2006； v 蔡道基 编，农药环境毒理学研究，中国环境科学出版社 ，1999； v 周启星等编，生态毒理学，科学出版社，2004； v Wayland J. Hayes,Jr. (冯致远等译）Toxicology of Pesticides 2、文献来源 农药学学报、农药、世界农药、农药科学与管理 v Environmental Science & Technology ，（ACS） v Journal of Agricultural and Food Chemistry ，（ACS） v Environmental Toxicology and Chemistry v Journal of pesticide science v Pesticide science v Pesticide biochemistry and physiology v Annual Review of Entomology v Residue reviews v Chemical abstracts,CA v Pesticides abstracts v有关数据库、网站 vElsevier 电子期刊全文数据库：提供1600余种电 子期刊的全文数据 v ProQuest 全文数据：系美国公司最新推 出的农业期刊全文光盘数据库,该数据库提供160 种世界权威性农业期刊的文本格式全文及PDF全 文,数据从1998年开始至今 vSpringer电子期刊数据库 vAgricola 数据库 ：为美国农业图书馆编制的农业 文献联机存取书目数据库。该库为世界上报道农 业文