1、农药的污染与危害 DDT的兴衰 农药(Pesticide)农药是一种化学物质，用于防治病、虫、草害，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂、灭鼠剂、以及调节植物生长的化学药品和生物药品。其中用量最大的是前三种类型农药。1940年，瑞士的嘉基公司成功地开发了DDT杀虫剂产品，从此DDT在世界范围内得到了广泛地应用。DDT化学结构式化学结构式 DDTDDT分子的平面结构图分子的平面结构图 DDTDDT的球棍结构图的球棍结构图 蔡德勒 18471847年，德国著名化学家蔡德勒合成了年，德国著名化学家蔡德勒合成了种有机氯化合物，化合物中种有机氯化合物，化合物中含有两个氯苯和一个三氯甲基，化学名称为含有两个氯苯和一
2、个三氯甲基，化学名称为2,22,2-双双-(对氯苯基对氯苯基)，1,1,11,1,1-三氯乙烷简称为三氯乙烷简称为DDT(DDT(我国又称滴滴涕或二二三我国又称滴滴涕或二二三)。19321932年，瑞士科学家缪勒年，瑞士科学家缪勒开始研究有机氯化合物与开始研究有机氯化合物与杀虫活性之间的关系，发杀虫活性之间的关系，发现现DDTDDT具有以下几个特征：具有以下几个特征：(1)对害虫毒性很高：(2)对温血动物和植物相对无害；(3)无刺激性，气味很小；(4)能广泛施用；(5)化学性质稳定且残效期长；(6)价廉且容易大量生产。DDT:功臣还是灾难 DDT的杀虫功效 DDT具有很好的广普杀虫作用。能够有
3、效地消灭森林害虫、棉花害虫、蔬菜害虫等、在防治棉花蕾期害虫、越冬红蛉虫、果树害虫和粘虫等效果尤为突出。作为有机合成农药，DDT的效率高、用量少，易于使用。DDT还能有效地消灭蚊、蝇、蚤、虱、臭虫等卫生害虫，在防治致命的传染病如斑疹伤寒和疟疾中屡建奇功。自自DDTDDT问世以来，各种化学合成农药不断被合成和应用、问世以来，各种化学合成农药不断被合成和应用、化学农药的种类和产量不断增加。到化学农药的种类和产量不断增加。到2020世纪世纪7070年代中期，年代中期，世界农药产品已达世界农药产品已达13001300种，年产量达种，年产量达5000t(5000t(按按100100纯度纯度计计)的大吨位产
4、品达的大吨位产品达30304040个，农药产量达个，农药产量达200200万万t(t(按按100100纯度计纯度计)。DDT:功臣还是灾难 由于DDT的神奇作用、使用的范围和场所越来越广，在20世纪40年代DDT的使用量达到了顶峰。我国在1946年开始小规模地生产DDT，新中国成立后，农药工业开始快速地发展、1951年首次用飞机喷洒DDT，消灭蚊子。DDT:功臣还是灾难 根据联合国粮农组织(FAO)统计资料表明，全世界由于使用农药防治病虫害挽回的农产品的损失占世界粮食总产量的30左右。我国粮食作物由于使用化学农药，每年挽回的粮食损失占总产量的7左右、以1987年粮食总产量4019亿kg计算，其
5、中281亿kg是农药的贡献，对我国这样一个在世界上人口最多，人均耕地最少的人口大国、农药对缓解人口与粮食的矛盾中发挥了重要作用。DDT:功臣还是灾难 美国海洋生物学家雷切尔卡尔进出版的寂静的春天一书中，列举了大量的事实，说明了DDT对生态环境的严重影响。20世纪70年代起，美国及西欧等发达国家开始限制和禁止使用DDT。我国子1983年宣布停止生产和使用DDT，从此DDT这一曾经为人类健康和农业发展做出过杰出贡以的农药退出了历史舞台。DDT的危害 DDTDDT的化学性质稳定、不易降解，在自然界及生物体内可以较长时间存的化学性质稳定、不易降解，在自然界及生物体内可以较长时间存在，通过食物铰富集、毒
6、性增大、导致鱼类和鸟类的死亡，甚至在南在，通过食物铰富集、毒性增大、导致鱼类和鸟类的死亡，甚至在南极大陆定居的企鹅体内都有极大陆定居的企鹅体内都有DDTDDT的存在，对人类的健康也构成了威胁。的存在，对人类的健康也构成了威胁。DDT:功臣还是灾难 DDT生物浓集和放大现象 通过生物浓集作用，在水生生物中农药的含量较水体本身高几十倍，而靠水生生物为生的鸟类中农药的含量则高达数百甚至数万倍，多么惊人的数字！农药造成害虫的杭药性 由于农药的杀伤力，不仅害虫被消灭了，还消灭了(甚至是灭绝了)许多有益的昆虫，这些昆虫是害虫的天敌，导致生态平衡的破坏、除此之外，害虫和杂草的抗药性也是不客忽视的现象，随着农
7、药大量长期的使用，一些害虫的耐药性越来越高，以至一些农药失去效用。农药在人类文明史和发展史上的确功不可汉。然而农药是有毒化学品，它对生态环境所造成的危害也是不争的事实。农药喷洒到农作物上后的情况可由上图表示：化学农药是怎样造成危害的 农药在自然界中的迁移(3)移动：农药在土壤中的移动是通过扩散和质体流动两个过程进行的。土壤是农药在环境中的“贮藏库”与“集散地”，施入农田的农药大部分残留于土壤环境介质中，是土壤中的主要污染物之一。进入土壤中的农药主要迁移途径有以下几种：(1)吸附：土壤的作用力使农药聚集在土壤颗拉表面、致使土壤颗粒与土壤溶液界面上的农药浓度大于土壤本体中农药的浓度。(2)挥发：农
8、药的挥发与农药本身的分子结构和蒸气压等性质有关，施用方式是否恰当和施用时的大气条件也是农药挥发的主要因素。化学农药是怎样造成危害的 R=C-Kt 农药的残留量于使用量及对时间的关系：R农药的残留量；C农药使用量；K取决于农药品种及土壤性状等因素的常数；t时间。农药的残留 化学农药是怎样造成危害的 当农药的残留量为原施用量一半时所用的时间称为半衰期。农药的半衰期常用来表示农药的稳定性。半衰期长，农药稳定，不易降解，容易被植物、动物吸收、通过食物铁对人体造成毒害。化学农药是怎样造成危害的 农药在动植物中的分布及其毒性 农药在农产品中的分布与农药的极性、溶解性等有很大的关系。在人体和动物体内农药主要
9、贮存于脂肪中。在农作物中，农药大多分布于表皮、根茎等部位。化学农药是怎样造成危害的 化学农药是怎样造成危害的 危害后果严重：农药对大气、土壤、水体、生态环境、生物多样性、对人体健康。解决方法开发环境友好农药 新农药开发的目标转向易降解、低残留、高活性以及对环境有益生物比较安全的方向。许多针对性强、高效甚至超高效农药不断面世。新农药的开发和研制的出发点是保护人类的环境、健康和自然生态，充分利用害虫体内的特性物质(目标作用酶)的差异性，提高农药作用的专一性，有效地保护有益生物、控制有害生物。化学药品是否命该休矣 加强管理与科学使用农药 化学药品是否命该休矣 我国规定禁止使用以下10种农药(1)敌枯
10、双；(2)溴氯丙烷；(3)三坏锡、特普丹；(4)培福朗；(5)蝇毒磷；(6)六六六、滴滴涕；(7)二溴乙烷；(8)杀虫眯;(9)艾氏剂、狄氏剂；(10)汞氏剂。限制使用农药的条件包括适用作物、防治对象、施用量、方法、时期以及土壤、气候、条件等。环境优先污染物 为了控制有害化学品对环境的污染。各个国家先后制定了本国优先控制或环境优先污染物名单，其中许多涉及到农药。环境优先污染物是指那些造成环境污染并对人类健康威胁极大的一类化学品，在环境监测和治理中应该优先考虑。我国列为环境优先污染物的农药品种有：西维因、除草醚、杀虫眯、敌敌畏、对硫磷、艾氏剂等。化学药品是否命该休矣 农药销售与开发情况 化学药品是否命该休矣 化学药品是否命该休矣 农药销售与开发情况 发达国家生产农药比例杀菌剂20%除草剂40%杀虫剂40%我国主要农药品种比例杀菌剂17%除草剂17%杀虫剂66%化学药品是否命该休矣 各种新型农药 神经传递物质受体激活剂及拮抗剂 干扰昆虫表皮形成的农药 酶抑制剂 激素干扰剂 非杀生性农药 光合作用抑制剂和光敏活性化合物 前体农药 生物源农药 化学药品是否命该休矣