合工大化学及健康第九章 农药及健康

1、1第九章 农药与健康9.1 农药的概述9.2 农药的发展9.3 农药的危害性9.4 农药与人类的关系9.5 农药对健康的影响9.6 残留农药的消除9.7 现代农药与人类文明2q 农药的定义农药的定义 广义广义：除化肥和农膜以外的一切农用化学品。除化肥和农膜以外的一切农用化学品。 不同时代、不同国家和地区有不同的定义。不同时代、不同国家和地区有不同的定义。 我国定义我国定义：用于预防、消灭或者控制危害农业和林业的病、用于预防、消灭或者控制危害农业和林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的的调节植物和昆虫生长的化虫、草和其他有害生物以及有目的的调节植物和昆虫生长的化学合成物或者来源于生物及其他天然

2、物质的一种物质或几种物学合成物或者来源于生物及其他天然物质的一种物质或几种物质的混合物及其制剂。质的混合物及其制剂。 农药的分类分类9.1 农药概述39.1 农药概述49.1 农药概述5第九章 农药与健康9.1 农药的概述9.2 农药的发展农药的发展9.3 农药的危害性9.4 农药与人类的关系9.5 农药对健康的影响9.6 残留农药的消除9.7 现代农药与人类文明69.2 农药的发展q 古希腊人古希腊人使用硫磺熏蒸硫磺熏蒸害虫和防止病害79.2 农药的发展q 公元前公元前7-5世纪世纪，中国人中国人用莽草、蜃炭灰、牡鞠莽草、蜃炭灰、牡鞠等杀灭害虫牡鞠亦作牡菊，明牡鞠亦作牡菊，明李时珍李时珍 本

3、草纲目本草纲目草四草四菊菊：“菊之无子者，谓之牡菊。菊之无子者，谓之牡菊。” 89.2 农药的发展q 土农药时代土农药时代 早期人类在与自然界做斗争的过程中逐渐认识到一些天然物天然物具有杀虫的功能具有杀虫的功能。 1763年年，法国人用烟草烟草和石灰石石灰石防治蚜虫蚜虫（首次报道杀虫剂）99.2 农药的发展q 土农药时代土农药时代 早期人类在与自然界做斗争的过程中逐渐认识到一些天然物天然物具有杀虫的功能具有杀虫的功能。1800年，发现除虫菊酯除虫菊酯可杀灭虱虱、蚤蚤，并于1828年将其加工成防治卫生害虫的杀虫粉杀虫粉。109.2 农药的发展q 关于关于“除虫菊酯除虫菊酯” 存在于除虫菊除虫菊（

4、一种菊科植物）的叶子、茎杆，特别是花中叶子、茎杆，特别是花中。对昆虫具有很强的毒杀作用。 可用作优良的天然天然“蚊香蚊香”。 除虫菊酯的杀虫谱比较广杀虫谱比较广，能够杀灭许多卫生和农林害虫，并且无抗药性，对人和其他温血动物的毒性也很小毒性也很小，无残毒污染环境。 缺点是对光的稳定性差对光的稳定性差，一遇到阳光的照射就容易分解、失效，所以只适合在室内用于防治蚊、蝇，以及蟑螂等卫生害虫，不宜作为农药在田间进行喷洒使用。 从20世纪世纪20年代年代开始，化学家对除虫菊酯进行了提取、分离等研究，到了40年代年代就已经基本上弄清了它的分子结构。119.2 农药的发展129.2 农药的发展 我国公元前二世

5、纪公元前二世纪淮南万毕术淮南万毕术记载雄黄（硫化砷）杀水虫雄黄（硫化砷）杀水虫 雄黄，又称作石黄、黄金石、鸡冠石，是一种含硫和砷的矿石，质软，雄黄，又称作石黄、黄金石、鸡冠石，是一种含硫和砷的矿石，质软，性脆，通常为粒状，紧密状块，或者粉末，条痕呈浅桔红色。性脆，通常为粒状，紧密状块，或者粉末，条痕呈浅桔红色。 不溶于水和盐酸，可溶于硝酸，溶液呈黄色。置于阳光下曝晒，会变不溶于水和盐酸，可溶于硝酸，溶液呈黄色。置于阳光下曝晒，会变为黄色的雌黄和砷华，所以保存应避光以免受风化。为黄色的雌黄和砷华，所以保存应避光以免受风化。 加热到一定温度后在空气中可以被氧化为剧毒成分三氧化二砷，即砒加热到一定温

6、度后在空气中可以被氧化为剧毒成分三氧化二砷，即砒霜。霜。 139.2 农药的发展明万历明万历24年年，李时珍的李时珍的本草纲目本草纲目记载使用砒石、雄黄和石砒石、雄黄和石灰灰防治害虫149.2 农药的发展1882年，法国的米拉德米拉德（Millardent）为了防止小偷进入葡萄园，意外发现了波尔多液（硫酸铜：氧化钙：水波尔多液（硫酸铜：氧化钙：水=3:1:100）对霜毒病霜毒病的作用159.2 农药的发展q 有机合成农药时代有机合成农药时代 从合成有机氯农药有机氯农药开始（现代文明的重要成就之一现代文明的重要成就之一） 20世纪40年代初，出现了六六六六六六和DDT六氯环己烷六氯环己烷 对昆虫

7、有触杀、熏杀和胃毒作用对昆虫有触杀、熏杀和胃毒作用169.2 农药的发展q 关于关于“六六六六六六” 六六六是在1825年年由英国化学家M.法拉法拉第首次合成的。 直到20世纪世纪40年代初年代初才由英国的R.E.斯莱德斯莱德和法国的A.迪皮迪皮尔尔等同时发现其杀虫性质。 1945年年由英国卜内门化学工业公司英国卜内门化学工业公司开始投产。生产方法是将苯在玻璃或搪瓷反应器中，于光照催化下通入氯气起加成反应，生成六六六原药。179.2 农药的发展q 关于关于“六六六六六六” 六六六是作用于昆虫神经的广谱杀虫剂广谱杀虫剂，兼有胃毒、触杀、胃毒、触杀、熏蒸熏蒸作用，一般加工成粉剂或可湿性粉剂粉剂或可

8、湿性粉剂使用。 制造容易、价格便宜，5060年代年代在全世界广泛生产和应用， 在中国也曾是产量最大的杀虫剂，对于消除蝗灾、防治农林害消除蝗灾、防治农林害虫和家庭卫生害虫虫和家庭卫生害虫，起过积极作用。六六六因长期大量使用后使害虫产生抗药性抗药性，药效日减；又因其不易降解，在环境和生物体内造成残留积累不易降解，在环境和生物体内造成残留积累，许多国家在70年代年代已停止使用。中国从1983年年起停止生产。189.2 农药的发展q 关于关于“DDT” DDT出现在地球上大约有100多年多年的历史。 1874年年，奥地利一位大学化学系学生蔡德勒蔡德勒（Zeidler）合成了DDT。 1939年年，瑞士

9、化学家保罗保罗-穆勒穆勒（Paul Mueller）发现DDT可以迅速杀死蚊子、虱子和农作物害虫蚊子、虱子和农作物害虫，并比其他杀虫剂安全。随后于1940年获得了第一个瑞士专利。 1942年，商品商品DDT面市面市，用于植物保护植物保护和卫生方面卫生方面。199.2 农药的发展q 关于关于“DDT” 第二次世界大战第二次世界大战和战后时期战后时期，世界很多地方传染病流行， DDT的使用令疟蚊、苍蝇和虱子疟蚊、苍蝇和虱子得到有效的控制，并使疟疟疾、伤寒和霍乱疾、伤寒和霍乱等疾病的发病率急剧下降。 据世界卫生组织（世界卫生组织（WHO）统计：仅在1948-1970年间年间，使用DDT防治伊蚊，挽救

10、了5000万万人的生命。 1948年，DDT由于在第二次世界大战中做出巨大贡献，其发明者穆勒获诺贝尔生理医学奖诺贝尔生理医学奖。 DDT在大规模使用约30年后，于1972年年被西方国家禁用。209.2 农药的发展 二次世界大战后二次世界大战后，意外发现有机磷化合物的防虫特性，发现有机磷农药有机磷农药 关于有机磷农药关于有机磷农药 有机磷农药是用于防治植物病、虫、害植物病、虫、害的含有机磷农药含有机磷农药的有机化合物。 品种多、药效高，用途广，易分解，在人、畜体内一般不积累，在农药中是极为重要的一类化合物。 但有不少品种对人、畜的急性毒性很强急性毒性很强，在使用时特别要注意安全，近年来，高效低毒

11、的品种发展很快，逐步取代了一些高毒品种，使有机磷农药的使用更安全有效。 219.2 农药的发展 过去我国过去我国生产的有机磷农药绝大多数为杀虫剂杀虫剂，如常用的对硫对硫磷、内吸磷、马拉硫磷、乐果、敌百虫及敌敌畏磷、内吸磷、马拉硫磷、乐果、敌百虫及敌敌畏等 近几年来近几年来已先后合成杀菌剂、杀鼠剂杀菌剂、杀鼠剂等有机磷农药 有机磷农药多为磷酸酯类磷酸酯类或硫代磷酸酯类硫代磷酸酯类229.2 农药的发展239.2 农药的发展 有机磷农药中毒及处理有机磷农药中毒及处理 有机磷农药是目前应用最广泛的杀虫剂应用最广泛的杀虫剂。我国生产和使用的有机磷农药大多数属于高毒性及中等毒性。 高毒类高毒类有机磷农药

12、少量接触少量接触即可中毒，低毒类低毒类大量进入体内大量进入体内亦可发生危害。 由消化道消化道进入较一般浓度的呼吸道呼吸道吸入或皮肤吸收中毒症状重、发病急；但如吸入大量或浓度过高的有机磷农药，可在5分钟内发病迅速致死分钟内发病迅速致死。249.2 农药的发展 有机磷农药中毒及处理有机磷农药中毒及处理 判断：判断：病史确定有接触食入或吸入接触食入或吸入有机磷杀虫剂历史。中毒症状出现，以大汗、流涎、肌肉颤动、瞳孔缩小和大汗、流涎、肌肉颤动、瞳孔缩小和血压升高血压升高为主要症状。呕出物或呼出气体有蒜臭味蒜臭味。 处理：处理：接触中毒者应迅速脱去污染的衣服脱去污染的衣服，用大量的清水反复大量的清水反复冲

13、洗皮肤和黏膜冲洗皮肤和黏膜。吸入毒气时应将病人移到空气清洁的环境空气清洁的环境，必要时吸氧吸氧，有窒息者应行气管插管和机械通气气管插管和机械通气。误服农药者要及时洗胃洗胃。因为有机磷农药（除敌百虫外）易在碱性溶液中分解失效，故可用2%4%碳酸氢钠溶液碳酸氢钠溶液洗胃，也可用生理盐水或清水生理盐水或清水洗胃。 259.2 农药的发展 20世纪世纪50年代年代，合成氨基甲酸酯农药氨基甲酸酯农药（杀虫剂）。这一时期，杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂得到迅速发展。 关于氨基甲酸酯农药关于氨基甲酸酯农药 毒扁豆毒扁豆的有毒成分是生物碱毒扁豆碱毒扁豆碱，1925年年确定了其分子结构式，这就是人类发现的第一个

14、天然氨基甲酸酯类第一个天然氨基甲酸酯类化合物化合物。 CH3 O CO NHCH3 N N CH3 CH3毒扁豆碱毒扁豆碱269.2 农药的发展 关于氨基甲酸酯农药关于氨基甲酸酯农药 1931年年，Du Pont 公司公司发现福美双福美双拒食作用、代森钠代森钠杀螨作用，后杀菌活性更强发展为杀菌剂。 国外四十年代中后期国外四十年代中后期Gysin发现第一个氨基甲酸酯杀虫剂地麦威地麦威的杀虫活性，后开发异索威异索威、敌蝇威敌蝇威。 1953后后US联合碳化公司合成甲萘威联合碳化公司合成甲萘威，57年命名为西维因西维因并商品化生产，1971年美国产量超过2700吨吨/年年。 60s日本日本开发取代苯

15、基类氨基甲酸酯（防飞虱、叶蝉防飞虱、叶蝉） 70s后后出现内吸性和肟类氨基甲酸酯，如呋喃丹、涕灭威、如呋喃丹、涕灭威、灭多威、拉维因灭多威、拉维因等。估计有2040多个品种。 我国我国1959年年动物所研究西维因。279.2 农药的发展 关于氨基甲酸酯农药关于氨基甲酸酯农药 药物价值药物价值：箭毒的解毒剂、瞳孔收缩剂、可治疗青光眼、可箭毒的解毒剂、瞳孔收缩剂、可治疗青光眼、可用以解除肌肉无力的症状用以解除肌肉无力的症状 解毒剂解毒剂：阿托品阿托品289.2 农药的发展 20世纪世纪70年代中期年代中期，世界农药品种达1300种种，农药折纯产量折纯产量达达到到200万吨万吨 1977年年出现具有

16、双向疏导性能的乙磷铝乙磷铝 关于乙磷铝关于乙磷铝又名疫霉灵、三乙磷酸铝、霉菌灵、克菌灵、霜霉灵、疫霉疫霉灵、三乙磷酸铝、霉菌灵、克菌灵、霜霉灵、疫霉净、磷酸乙酯铝净、磷酸乙酯铝。 乙磷铝为内吸性杀菌剂内吸性杀菌剂，兼有保护和治疗作用兼有保护和治疗作用。 内吸性杀菌剂：内吸性杀菌剂：能通过植物叶、茎、根叶、茎、根部吸收进入植物体，在植物体内输导至作用部位的杀菌剂299.2 农药的发展 纯品为白色结晶白色结晶，原药为白色粉末，易溶于水，不易挥发易溶于水，不易挥发。 原药和制剂在自然条件下稳定稳定，在强酸、强碱介质中易分解在强酸、强碱介质中易分解。 对人畜无毒，对鱼、蜜蜂低毒对人畜无毒，对鱼、蜜蜂低

17、毒，较安全。 乙磷铝对卵、菌都有防治作用卵、菌都有防治作用，适用于多种真菌真菌引起的病害，对霜霉病霜霉病防效尤佳。可喷洒、拌种、灌根、侵渍喷洒、拌种、灌根、侵渍等 309.2 农药的发展 1970年年，美国制定环境保护法环境保护法，把农药登记审批工作由农业部农业部划归环境保护局环境保护局管理 许多仿生农药仿生农药如除虫菊酯类除虫菊酯类、沙蚕毒素类沙蚕毒素类得到开发和应用319.2 农药的发展关于沙蚕毒素类农药关于沙蚕毒素类农药 生活在海滩泥沙中的一种环节蠕虫叫沙蚕沙蚕，日本的钓鱼者用它作诱饵，发现蚊蝇等昆虫蚊蝇等昆虫在沙蚕尸体上爬行后会中毒死亡，同时也发现使用沙蚕的垂钓者垂钓者有头痛、恶心呕吐

18、、呼吸异常的症状。 1934年年从沙蚕体内分离出一种活性物质，命名为沙蚕毒素沙蚕毒素。 1964年年发现这种毒素对水稻螟虫水稻螟虫具有特殊的毒杀作用。 329.2 农药的发展 关于沙蚕毒素类农药关于沙蚕毒素类农药 按照沙蚕毒素的化学结构，仿生合成仿生合成了一系列能作农用杀虫农用杀虫剂剂的类似物，如杀螟丹、杀虫双、杀虫单、杀虫环、杀虫蟥杀螟丹、杀虫双、杀虫单、杀虫环、杀虫蟥等，统称为沙蚕毒素类杀虫剂，也是人类开发成功的第一类动物源第一类动物源杀虫剂杀虫剂。 可用于防治水稻、蔬菜、甘蔗、果树、茶树水稻、蔬菜、甘蔗、果树、茶树等多种作物上的多种食叶害虫、钻蛀性害虫食叶害虫、钻蛀性害虫，有些品种对蚜虫

19、、叶蝉、飞虱、蚜虫、叶蝉、飞虱、蓟马、螨类蓟马、螨类等 也有良好的防治效果。 339.2 农药的发展 开发了不少能抑制昆虫生长的调节剂或抑制剂调节剂或抑制剂（第三代杀虫剂第三代杀虫剂） 三代杀虫剂三代杀虫剂 第一代杀虫剂第一代杀虫剂是利用天然物质天然物质作为杀虫剂，例如：石灰硫磺石灰硫磺合剂合剂-石硫合剂，硫酸铜石灰水石硫合剂，硫酸铜石灰水。 第二代杀虫剂第二代杀虫剂是人们有意识地用化学手段去合成一些物质来杀灭害虫，称为合成杀虫剂合成杀虫剂，例如：有机氯杀虫剂有机氯杀虫剂，主要有DDT，六六六，有机磷杀虫剂有机磷杀虫剂，主要有敌敌畏。 第三代杀虫剂第三代杀虫剂是新一代高效低毒农药，是在天然除虫

20、菊酯天然除虫菊酯化学结构研究的基础上发展而来的仿生药物仿生药物。 349.2 农药的发展 开发了很多保护性杀菌剂保护性杀菌剂，如三环唑、丰谷隆三环唑、丰谷隆等 指在病原菌侵染前先在寄主表面施用，以保护或防御农作物在病原菌侵染前先在寄主表面施用，以保护或防御农作物不受病原菌侵染不受病原菌侵染的杀菌剂。 此类杀菌剂对气流传播病菌气流传播病菌尤为有效 如用波尔多液波尔多液防治多种作物的霜霉病霜霉病； 对植物种子或幼苗进行处理，可防治种传病害的侵染，如三唑酮三唑酮拌种可防治禾谷类黑穗病黑穗病； 多菌灵多菌灵浸蘸甘薯幼苗防治苗期病害； 福美双、多菌灵福美双、多菌灵土壤处理可防治多种作物的土传病害，如猝倒

21、病和立枯病猝倒病和立枯病等。359.2 农药的发展 除草剂除草剂也向高效、安全、杀草谱广、选择性强和易于降解高效、安全、杀草谱广、选择性强和易于降解方向发展 除草剂除草剂（herbicide）是指可使杂草彻底地或选择地发生枯死可使杂草彻底地或选择地发生枯死的药剂的药剂。 氯酸钠、硼砂、砒酸盐、三氯醋酸氯酸钠、硼砂、砒酸盐、三氯醋酸对于任何种类的植物都有枯死的作用，但由于这些均具有残留影响，所以不能应用于田不能应用于田地中地中。选择性除草剂选择性除草剂特别是硝基苯酚、氯苯酚、氨基甲酸的衍生物硝基苯酚、氯苯酚、氨基甲酸的衍生物多数都有效。 369.2 农药的发展q 现代农药时代现代农药时代 20世

22、纪世纪80年代年代，进入化学合成农药合成农药、生物源农药生物源农药及仿生合仿生合成成并重的时代。 现代农药的特点：现代农药的特点：生物活性高、可靠、选择性好、作用方式独特、内吸性强、生物活性高、可靠、选择性好、作用方式独特、内吸性强、持效期适度、作物耐受性好、抗性产生几率低、对有益生持效期适度、作物耐受性好、抗性产生几率低、对有益生物低毒、易于降解、在土壤中移动性低、在食品中和饲料物低毒、易于降解、在土壤中移动性低、在食品中和饲料中无残留、施用剂量低、对使用者急性毒性低、包装安全、中无残留、施用剂量低、对使用者急性毒性低、包装安全、使用方便、储存稳定、应用范围广。使用方便、储存稳定、应用范围广

23、。379.2 农药的发展 吡虫啉、氟虫腈和吡咯胺吡虫啉、氟虫腈和吡咯胺使化学合成农药进入一个崭新的天地，米满米满的开发与应用使化学合成农药的毒性几乎降到无毒级水平无毒级水平。389.2 农药的发展关于吡虫啉关于吡虫啉 吡虫啉是烟碱类烟碱类超高效杀虫剂 具有广谱、高效、低毒、低残留广谱、高效、低毒、低残留，害虫不易产生抗性，对人、畜、植物和天敌安全等特点有触杀、胃毒和内吸等多重作用触杀、胃毒和内吸等多重作用。害虫接触药剂后，中枢神中枢神经经正常传导受阻，使其麻痹死亡。产品速效性好速效性好，药后1天即有较高的防效，残留期长达25天左右。主要用于防治刺吸式口器害虫刺吸式口器害虫。 399.2 农药的

24、发展关于吡虫啉关于吡虫啉409.2 农药的发展关于氟虫腈关于氟虫腈 氟虫腈氟虫腈是一种苯基吡唑类杀虫剂苯基吡唑类杀虫剂、杀虫谱广 对害虫以胃毒作用胃毒作用为主，兼有触杀触杀和一定的内吸作用内吸作用，其作用机制在于阻碍昆虫阻碍昆虫-氨基丁酸控制的氯化物代谢氨基丁酸控制的氯化物代谢因此对蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性，对作物无药害对作物无药害该药剂可施于土壤施于土壤，也可叶面喷雾叶面喷雾。施于土壤能有效防治玉玉米根叶甲、金针虫和地老虎米根叶甲、金针虫和地老虎。叶面喷洒时，对小菜蛾、菜粉蝶、小菜蛾、菜粉蝶、稻蓟马稻蓟马等

25、均有高水平防效，且持效期长 419.2 农药的发展关于氟虫腈关于氟虫腈429.2 农药的发展 关于关于“米满米满” 米满，又名虫酰肼虫酰肼，英文名称Tebufenozide，为蜕皮激素类蜕皮激素类杀虫剂杀虫剂，属于昆虫生长调节剂类昆虫生长调节剂类。该药模拟一种蜕皮激素作用，使昆虫“早熟的”蜕皮开始后却不能完成。该药能引起昆虫，特别是鳞翅目幼虫早熟，使其提早蜕皮死亡提早蜕皮死亡。 同时可控制昆虫繁殖控制昆虫繁殖过程中的基本功能。 具有杀虫谱广，高效低毒，持效期长杀虫谱广，高效低毒，持效期长的特点，广泛应用于稻、稻、棉花、果树、蔬菜等作物及森林上棉花、果树、蔬菜等作物及森林上，防治各种鳞翅目、鞘翅

26、目、鳞翅目、鞘翅目、双翅目双翅目等害虫。 对其他杀虫剂无交互抗性无交互抗性，是对付抗性昆虫的有效药剂。439.2 农药的发展 关于关于“米满米满”449.2 农药的发展 生物源农药生物源农药在现代高新技术的促进下得到高速发展。 天然植物天然植物中分离提取的具有杀虫防病活性的化合物。（硫酸硫酸烟碱、印棟素乳油、蔬果净、苦皮藤烟碱、印棟素乳油、蔬果净、苦皮藤等）459.2 农药的发展 生物源农药生物源农药在现代高新技术的促进下得到高速发展。 微生物源农药微生物源农药（ 菜洗（多杀菌素）、苏云金杆菌、阿维菜洗（多杀菌素）、苏云金杆菌、阿维菌素菌素）469.2 农药的发展 生物源农药生物源农药在现代高

27、新技术的促进下得到高速发展。 动物源农药动物源农药（沙蚕毒素沙蚕毒素） 借用分离分析技术、提取工艺、组织培养、基因工程分离分析技术、提取工艺、组织培养、基因工程等现代技术开发 20世纪90年代以来，以10-20%的年增长率的年增长率增加 近年来，组合化学、高通量筛选、生物技术、生物信息学、组合化学、高通量筛选、生物技术、生物信息学、自动化技术、基因组学、计算机辅助设计自动化技术、基因组学、计算机辅助设计的出现极大促进了现代农药的研究和开发47第九章 农药与健康9.1 农药的概述9.2 农药的发展9.3 农药的危害性农药的危害性9.4 农药与人类的关系9.5 农药对健康的影响9.6 残留农药的消

28、除9.7 现代农药与人类文明489.3 农药的危害性q 农药对环境的影响农药对环境的影响：环境不友好的（有毒）农药对环境有巨大环境不友好的（有毒）农药对环境有巨大的破坏作用。的破坏作用。499.3 农药的危害性q 农药对生物圈的影响：毒物的累积毒物的累积。509.3 农药的危害性q 农药对农作物的影响：农药对农作物的影响： 正面的作用正面的作用：杀虫、除草、杀菌杀虫、除草、杀菌“杀虫剂田间毒理杀虫剂田间毒理”：20世纪世纪60年代，赵善欢教授年代，赵善欢教授提出。田间用药的综合管理技术理论。 农药的非标靶生物危害农药的非标靶生物危害 急性和慢性中毒事件（农药残留）急性和慢性中毒事件（农药残留）

29、519.3 农药的危害性q 农药的降解农药的降解 农药的生物降解生物降解：通过生物酶的作用将农药分解成小分子化通过生物酶的作用将农药分解成小分子化合物的过程合物的过程 农药的非生物降解非生物降解：农药在环境中受光、热和化学因子作用农药在环境中受光、热和化学因子作用引起的降解现象引起的降解现象q 微生物微生物在农药的生物降解中起着重要的作用 对环境中存在的各种天然物质天然物质特别是有机化合物，几乎都可几乎都可以找到使之降解的微生物以找到使之降解的微生物 对于人工合成的化合物人工合成的化合物，微生物可以逐步适应而将其降解微生物可以逐步适应而将其降解529.3 农药的危害性q 生物降解的步骤生物降解

30、的步骤 初级生物降解初级生物降解：农药本身的结构发生部分变化农药本身的结构发生部分变化 环境容许的生物降解环境容许的生物降解：微生物除去农药的毒性微生物除去农药的毒性 最终生物降解最终生物降解：农药通过生物降解，从有机结构向无机化合物转化，完全被降解为二氧化碳、水和无机化合物二氧化碳、水和无机化合物，并被同化同化为微生物的一部分为微生物的一部分539.3 农药的危害性q 微生物降解的反应类型微生物降解的反应类型 氧化反应氧化反应：微生物降解农药的重要酶促反应。包括：羟基化、羟基化、脱烃基、脱羧基、醚键开裂、环氧化、氧化偶联、芳环或杂环脱烃基、脱羧基、醚键开裂、环氧化、氧化偶联、芳环或杂环开裂开

31、裂 还原反应还原反应：氯代烃类农药的生物降解氯代烃类农药的生物降解 水解反应水解反应：在氨基甲酸酯、有机磷和苯酰胺类具有醚、酯或在氨基甲酸酯、有机磷和苯酰胺类具有醚、酯或酰胺键的农药中酰胺键的农药中，水解是常见的反应类型 合成反应合成反应：分为缩合（苯酚和苯胺类农药的降解）和接合反缩合（苯酚和苯胺类农药的降解）和接合反应（甲基化和酰化反应）应（甲基化和酰化反应）两类。549.3 农药的危害性q 根据农药与微生物相互作用关系，有机农药可分为四类有机农药可分为四类 可以立即立即被微生物作为能量和营养来源 能够逐步逐步被微生物分解利用（需要时间需要时间） 生物降解十分缓慢或根本就不能降解十分缓慢或根

32、本就不能降解（有机氯农药有机氯农药） 可以通过共代谢作用分解共代谢作用分解（含氮或硝基取代的农药含氮或硝基取代的农药）559.3 农药的危害性q 农药对空气的影响农药对空气的影响 空气的组成空气的组成 越南战争中的枯叶剂枯叶剂（二噁英二噁英）（孕妇流产与畸形儿产生） 电影电影第一滴血第一滴血-4 569.3 农药的危害性q 农药对水质的影响农药对水质的影响 地表水和地下水中都有残留农药地表水和地下水中都有残留农药。目前在地球的地表水域中目前在地球的地表水域中基本上已找不到干净的、未受农药污染的水体了基本上已找不到干净的、未受农药污染的水体了。 地下水的污染很难恢复地下水的污染很难恢复。（地下水

33、中微生物很少地下水中微生物很少）579.3 农药的危害性q 农药对土壤的影响农药对土壤的影响 土壤是农药在环境中的“贮藏库贮藏库”，又是农药在环境中的“集散地集散地” 研究表明，一般农田受到不同程度的农药污染一般农田受到不同程度的农药污染 农药在土壤中的残留主要集中在农药使用地区0-30cm深度的土壤层中589.3 农药的危害性q 农药对果蔬的影响农药对果蔬的影响 农药残留中毒事故屡有发生农药残留中毒事故屡有发生 “买菜挑虫眼买菜挑虫眼”科学吗？科学吗？ 无虫眼并非不安全 有虫眼也未必安全 残留农药在果蔬的可食部位不同组分间的分布随农药性质和残留农药在果蔬的可食部位不同组分间的分布随农药性质和

34、果蔬种类有差异果蔬种类有差异 对米而言，水溶性农药在白米中残留高，而水溶性低的水溶性农药在白米中残留高，而水溶性低的农药在糠中残留高农药在糠中残留高 对水果而言，大部分残留在果皮中果皮中59第九章 农药与健康9.1 农药的概述9.2 农药的发展9.3 农药的危害性9.4 农药与人类的关系农药与人类的关系9.5 农药对健康的影响9.6 残留农药的消除9.7 现代农药与人类文明609.4 农药与人类的关系q 人类对农药的需要人类对农药的需要 21世纪的五大挑战世纪的五大挑战：人口与粮食、环境问题、资源与能源、人口与粮食、环境问题、资源与能源、医疗福利、信息系统医疗福利、信息系统 人口的膨胀对农业产

35、生巨大的压力人口的膨胀对农业产生巨大的压力（增加产出与减少损失增加产出与减少损失） 资料调查表明：全世界每年由于病虫害和杂草病虫害和杂草所造成的农作物产量损失平均约为30% 据报道：美国如果不使用农药，农产品和畜产品将减产30%，农作物价格将提高50-70%619.4 农药与人类的关系 我国的人口（13.7亿亿）和农业耕地现状（142439万亩,居世界第四位第四位，人均耕地占有量1.4亩亩，只相当于世界人均值的世界人均值的1/3 ） 解决人口与耕地矛盾的办法解决人口与耕地矛盾的办法：提高单位面积产量，进一提高单位面积产量，进一步改进栽培技术、改良品种、基因工程、使用农药步改进栽培技术、改良品种

36、、基因工程、使用农药 忧患忧患：目前的城市化进程占用大量耕地目前的城市化进程占用大量耕地 农药不仅带来农业的增产，也曾挽救了很多人的生命挽救了很多人的生命 1953年科尼普尔恩估计，在1940-1950年间，DDT曾经挽救了5000万人万人的生命，防止了1亿人口患由昆虫传播而发生的疾病（疟疟疾、伤寒、霍乱、痢疾疾、伤寒、霍乱、痢疾等） DDT在斯里兰卡斯里兰卡疟疾疟疾扑灭中的作用629.4 农药与人类的关系q 农药残留的危害农药残留的危害 正确看待农药残留的危害正确看待农药残留的危害 确实存在一些高毒性高残留高毒性高残留的农药。这些农药正在逐渐被逐渐被淘汰淘汰 农药残留的主要原因并非农药本身，

37、而是农药的滥用农药的滥用 摄入量摄入量是考察农药残留的一个重要的指标（咖啡中的致死中毒量为200mg/kg体重，比我国目前使用的大多数农药的毒性高） 不能一提农药就和癌症相联系不能一提农药就和癌症相联系（小鼠实验证明，DDT可致肝脏小瘤，但不会致癌症）639.4 农药与人类的关系 关于农药与环境污染关于农药与环境污染 农药会造成环境污染，但并非主要的环境污染源农药会造成环境污染，但并非主要的环境污染源（例如，汽车废气对环境的污染和对人类的危害远大于农药） 著名毒理学家科特斯科特斯认为：公众对于农药认识的片面性是由公众对于农药认识的片面性是由于对农药不熟悉所造成的于对农药不熟悉所造成的 21世纪

38、世纪70年代年代以来，农药已全面的向高活性方向发展，几乎农药已全面的向高活性方向发展，几乎不存在环境污染，污染主要来自于辅助材料不存在环境污染，污染主要来自于辅助材料 农药的污染主要是由于技术上的缺陷技术上的缺陷造成的。随着技术的进步，农药的污染问题渴望得到很好的改善 化学农药是自从16世纪化学诞生世纪化学诞生以来，经过几个世纪的发展而产生的，应当从科学技术进步和发展的唯物史观从科学技术进步和发展的唯物史观去看待化学农药存在的问题和缺陷64第九章 农药与健康9.1 农药的概述9.2 农药的发展9.3 农药的危害性9.4 农药与人类的关系9.5 农药对健康的影响农药对健康的影响9.6 残留农药的

39、消除9.7 现代农药与人类文明659.5 农药对健康的影响q 农药的危害农药的危害 农药的危害农药的危害是由摄入量摄入量和人体内的代谢人体内的代谢所决定的 农药对健康影响的特点特点 作用对象的广泛性（作用于整个人群）作用对象的广泛性（作用于整个人群） 影响的长期性影响的长期性 作用的多样性作用的多样性：不同的生物学效应，多种多样的危害 环境因素的复杂性环境因素的复杂性：各种不同的农药同时作用于人体669.5 农药对健康的影响q 农药的渗析农药的渗析 农药的吸收农药的吸收：农药经各种途径通过有机体进入血液的过程 三个途径三个途径：饮食、接触、呼吸饮食、接触、呼吸 经消化道吸收（饮食） 经呼吸道吸

40、收 经皮肤吸收679.5 农药对健康的影响q 农药在人体中的分布农药在人体中的分布 农药在人体中的分布取决于分布取决于：器官或组织的亲和力、农药透器官或组织的亲和力、农药透过细胞膜的能力和溶解性质过细胞膜的能力和溶解性质等 农药进入人体内，通常是首先进入血液首先进入血液，然后分布于不同的分布于不同的器官器官 肝脏肝脏具有细胞膜透过能力强和对农药的亲和力强等特点，是多种毒物的储存器官 体内的脂肪脂肪对于脂溶性农药如有机氯农药和有机汞农药机氯农药和有机汞农药的溶解度高，是该类农药的储存场所689.5 农药对健康的影响q 人体内农药的排出人体内农药的排出 农药进入体内，一般经过两个生物转化阶段两个生

41、物转化阶段：氧化、还原与氧化、还原与水解作用阶段水解作用阶段和结合作用阶段结合作用阶段。 经过以上生物转化，大多数农药的极性和水溶性增强极性和水溶性增强，易于排出，或者其结构改变使毒性降低和消失结构改变使毒性降低和消失。但也有少数农药通少数农药通过生物转化后反而毒性增加（激活）或溶解度降低过生物转化后反而毒性增加（激活）或溶解度降低，如硫磷硫磷和乐果乐果 农药排出的途径农药排出的途径 尿中排出尿中排出 胆汁排出胆汁排出 其他排出途径：肺、肠道、乳汁其他排出途径：肺、肠道、乳汁699.5 农药对健康的影响q 农药对人体的威胁农药对人体的威胁 神经系统神经系统：对神经系统有亲和性。包括：铅、四乙基

42、铅、砷、铅、四乙基铅、砷、汞、对硫磷、甲拌磷、敌敌畏、汞、对硫磷、甲拌磷、敌敌畏、DDT、六六六、氨基甲酸酯、六六六、氨基甲酸酯、杀虫脒、溴甲烷、拟除虫菊酯杀虫脒、溴甲烷、拟除虫菊酯 呼吸系统呼吸系统：有毒气体，影响呼吸功能有毒气体，影响呼吸功能 消化系统消化系统：是毒物吸收、生物排泄和经肠肝循环再吸收的场所。包括：汞、有机汞、砷、有机磷、有机氯汞、有机汞、砷、有机磷、有机氯 泌尿系统泌尿系统：肾功能损害。包括：汞、有机汞、砷、有机磷、汞、有机汞、砷、有机磷、百草枯、杀虫脒百草枯、杀虫脒 循环系统循环系统：血管损伤。包括：砷、汞、有机汞、铜、有机磷、砷、汞、有机汞、铜、有机磷、氨基甲酸酯、杀虫

43、脒氨基甲酸酯、杀虫脒709.5 农药对健康的影响q 农药对人体的威胁农药对人体的威胁 血液系统血液系统：贫血症和血小板损伤贫血症和血小板损伤。包括：汞、砷、有机磷、汞、砷、有机磷、有机氯有机氯 生殖系统生殖系统：妇女流产、早产、死产、妊娠并发症、子代发育异常；男性精量少、精子数少、畸形精子等。719.5 农药对健康的影响q 预防安全的措施预防安全的措施 施药注意事项： 检查标签上的生产许可证、有效期等 不要在高湿和大风的天气喷药 喷药时做到三穿（长袖衣、裤、鞋），三戴（帽子、手套、口罩），三打（退步、隔行、顺风） 施药后注意清洗 对施药技术和药械的改进 现场成型技术，使喷雾的农药在空中微囊化，易于被靶标捕获对靶喷洒技术环境相容性剂型及使用技术729.5 农药对健康的影响q 预防安全的措施预防安全的措施 加强农贸市场农药残留检测与管理加强农贸市场农药残留检测与管理 采后处理采后处理 实用蔬菜前彻底清洗，并在