大量使用化学农药对生态系统的影响.doc

环境毒理学论文大量使用化学农药对生态系统的影响所在院系：资源与环境学院班 级： 资 环 082姓 名： 贾 东 亮学 号： 20080524222农业生产经历漫长的原始农业阶段后,于19世纪末20世纪初进入了现代农业阶段。现代农业是建立在现代工业、现代科技和现代管理基础之上。其基本特征表现为科学化、集约化、商品化和市场化.化学药物是防治农业病虫草害,保证作物高产,实现农业现代化的重要手段。目前全球有近千个农药品种,上万个剂型,年产量达200多万吨,并呈逐年增长趋势。19世纪60年代, 人们认识到了 DDT 等有机氯农药不仅对害虫有杀伤作用, 同时对害虫的天敌及传粉昆虫等益鸟益虫也有杀伤作用, 因而打乱了生物界的互相制约和相互依赖的相对平衡, 引起新害虫的猖獗。化学农药对生态系统的影响是多方面的,包括大气、水体、土壤和作物。进入环境的农药在环境各要素间迁移、转化并通过食物链富集, 最后对生物和人体造成危害。化学农药生产及使用概况 据统计，日前世界化学农药年产量己超过200万吨，主要农药品种有420种，其中160种杀虫剂和杀螨剂，160种除草剂，50种杀菌剂，其余为植物生长调节剂和驱避剂。年化学农药总施用量180万吨。 从产品结构看，发达国家由于耕作改制、推广免耕或直播、降低劳动力费用等原因，对除草剂的需求日益增长，致使其农药生产和使用均以除草剂为主，而发展中国家则以杀虫剂为主。如1989年美国除草剂销售额占农药的35.6%，杀虫剂只占16.9%，远东地区农药销售额中杀虫剂占37.1%，除草剂只占13.4% 。 1989年世界农药销售情况:除草剂为95亿美元，杀虫剂为62亿美元，杀菌剂为44. 9亿美元，到1990年，这3种农药的销售额就分别达116. 4, 77. 1和57亿美元。 在用药水平上，每公顷地用量美国为37. 43 g，日本为44. 58 g，我国为6. 03 g。农药对生态环境的影响撒向环境的化学物质长期存在于土壤,同时进入生物组织,并在一个引起中毒和死亡的食物链中不断传递、迁移,再次显现时,它们在空气和阳光的作用下结合成新的化合物,杀死植物、牲畜,并使长期生活在农业生态系统中的人类也受到潜在的伤害,这样对整个生态系统的结构与功能都将产生影响。化学农药的基本特点 有毒是化学农药的基本属性。化学农药是为了控制、消灭对农、林、牧业等构成危害的生物或病毒而发明、生产、使用的，可以说是以毒攻毒，无毒达不到预期目的。 化学农药的最终归宿是最直接暴露于生态环境。从各种类型的污染物对陆地生态系统影响的面来看，化学农药是最为宽广的;就各种污染物对陆地生态系统的污染来说，化学农药又是人为主动而目是最为直接的。扩散、残留、富集是化学农药不可避免的环境行为。化学农药残留物随着大气和水的运动做长距离迁移，从一种环境介质扩散到另一种环境介质，并目可通过食物链影响到远距农药使用地点的地区的人和其它动物。由于化学结构、自然降解等方面的原因，化学农药会以各种形式残留于农作物和其它环境要素中，特别是一些持久性残留品种即使禁用后经过漫长时间也难以消失，表明了残留问题的严重性。有残留，也就有了生物富集问题。通过残留于农产品影响人体健康，而残留对某些病虫来说，可以使它具有抗药性，从而增加了人类与这些有害生物作斗争的难度。农药对生物群落的影响 各种农药作用谱不同,对不同对象毒力有所不同,因此施用后有些种类被大量杀死,有些还能部分生存,有些不受影响,有些甚至受到刺激反而增加;也有些间接效应,由于杀死了某些种类,另一些种类因减少了竞争而增多。农药对害虫及其天敌的影响结果有三:一是导致害虫抗药性的产生。生长在一个原始种群中的昆虫在生理状况上有很大差异,杀虫剂杀死弱者,保留强者,幸存者繁殖的下一代由于遗传性而具备抗药性。二是害虫的再猖獗。如用对硫磷防治蚜虫,可将蚜虫的数量控制下去,但同时也杀死了蚜虫的天敌如瓢虫、草蛉等,由于蚜虫的繁殖力强,天敌的繁殖速度跟不上,残存的蚜虫很快增多,天敌的控制力量被削弱,因而造成蚜虫再猖獗。吴孔明 研究杀虫剂诱使棉蚜再猖獗时发现农药对瓢虫棉蚜系统的破坏很大,其再猖獗的产生是由于棉蚜抗性水平迅速提高和对棉田生态系统的破坏所致。三是原来的次要害虫上升为主要害虫,有些害虫由于受天敌的控制,本来数量不多,但由于杀虫剂的施用大量杀伤其天敌,降低了其自然控制,因而数量大增,上升为主要害虫。农药对大气的污染大气中农药的污染主要来自为各种目的而喷洒农药时所产生的药剂漂浮物和来自农作物表面、土壤表面及水中残留农药的蒸发、挥发扩散。如用飞机喷洒时, 只有 25% 50% 的农药落在防治区域的农田中, 其余都散布于防治区域外。此外, 农药厂排除的废气, 也是农药污染大气的原因之一。大气中的农药漂浮物在风的作用下可跨山越海, 到达世界每个角落。据报道, 在地球的南、北极圈内和喜马拉雅山最高峰上都发现有机氯农药的存在。大气中农药的污染具有以下特点: ( 1)大气中农药的污染情况决定于农药的使用情况, 例如普遍使用 DDT 农药时, 大气污染就以DDT 为主; ( 2) 大气中农药的污染程度因地而异;( 3) 大气中农药的残留量随施药时间而有规律地增减。农药对大气污染的程度还与农药品种、农药剂型和气象条件等因素有关。如易挥发性农药, 气雾剂和粉剂污染相当严重, 残留农药在大气中的持续时间长。在其他条件相同时, 风速起着重大作用, 高风速增加农药扩散带的距离和进入其中的农药量。农药对水体的污染水体中的农药主要来自农田施药和土壤中的农药被水流冲刷及农药厂废水排放进入水体。美国、英国、日本等国家在 60年代就已经发现, 在使用有机氯杀虫剂 10a后, 所有的主要河流都受到污染。我国也有类似的情况出现。由于各种水体的理化性质不同, 因此被农药污染的程度也不同。根据日本对自然界不同水体中有机氯的农药检测结果, 其污染顺序为: 雨水 河水 海水 自来水 地下水。在有机农药大量使用期, 世界一些著名河流,如密西西比河、莱茵河等的河水中都检测到严重超标的六六六 (HCH )和滴滴涕 ( DDT)。有时为防治蚊子幼虫施敌敌畏, 敌百虫和其他杀虫剂于水面; 为消灭渠道、水库和湖泊中的杂草而使用水生型除草剂等造成水中的农药浓度过高, 大量的鱼和虾类的水生动物死亡。还在一些农药药液配制点有不少药瓶和其他包装物, 降雨后会产生径流污染, 施药工具的随意清洁也造成水质污染。对土壤的污染农药施用后，很大一部分都散落到土壤中并被土壤所吸附，大气残留的农药和附着在作物上的农药经雨水淋洗也将落入土中。一些持久性毒物毒剂对土壤中多种生物会产生毒害，抑制土壤中酶的活性，或杀死或影响其繁殖、代谢等行为活动，从而影响到土壤质量。有关的研究发现，甲胺磷对土壤脱氢酶和3种磷酸酶的活性均有不同程度的抑制;二氯乙醛污染的土壤对小麦种子萌发有明显的抑制作用，当浓度为2mg庄时，发芽抑制率达30% 。生态学方法的控制对策农药的使用是为了改善农作物的环境,提高作物的产量和质量,但随着农药的使用也产生了一系列的不良影响。为了最大限度地扬利避害,必须加强农药的科学管理与安全合理的使用,并且广泛开展生物防治,运用生态学方法进行合理有效地控制。利用农药的持久性与选择性控制和调节,一方面尽可能选择持效期适宜的农药品,控制好用药的间隔期和次数,减少残留;另一方面尽量能选择只杀死靶标生物而不影响其它生物的农药,通过调节剂量,控制用药时间,改变施药方法与剂型等造成生态选择。有人提出利用微生物加快农药在土壤中残留的降解,这点似难以控制。在农业生态系统中,害虫天