农业面源污染—农药

★农业面源污染加剧生活垃圾到处堆弃生活污水随意排放畜禽粪便污染突出化肥农药过量施用作物秸秆浪费严重农膜污染问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 凸现生活垃圾到处堆弃全国每天产生生活垃圾约有100万吨，基本没有收集和处理，不仅严重影响农村地区的环境卫生，而且由于无人管理，风吹雨淋，成为蚊蝇孳生的污染源。农村污水随意排放畜禽粪便污染突出我国畜禽粪便产生量约为20多亿吨。畜禽粪便中含有的氮、磷量分别为1597万吨和363万吨，相当于我国同期化肥使用量的78.9％和57.4％。化肥农药过量施用化肥施用量逐年增加，每年化肥用量达到4400多万吨，但实际利用率不到40%，在集约化高的蔬菜、花卉种植区利用率不足10%，造成地表水富营养化和地下水硝酸盐污染加重。我国每年农药用量130多万吨，利用率仅为30%。人类是在与自然界的相互抗衡中进步、发展的。人类在1万多年的农业生产发展中一直努力防治病、虫、草、鼠害,这种斗争史也成为历史的一部分……病害在19世纪40年代，爱尔兰是欧洲最贫穷的国家之一,他们吃的主要是马铃薯.在1845年多雨的夏季里，爱尔兰的马铃薯染上了枯萎病。这种病会使马铃薯腐烂，不能食用。1848年-1849年，枯萎病再度发生。爱尔兰人走投无路,大约有100万爱尔兰人不是饿死，便是病死。还有100万人逃到英格兰、北美或澳大拉西亚,这200万人只占1845年爱尔兰人口的四分之一。人类面临的有害生物1许多美国人、加拿大人、澳大利亚人以及新西兰人的家庭，都可能是19世纪40年代那些爱尔兰移民的后代。据估计，在1845-1825年间，约有500万爱尔兰人移民美国。杂草人类面临的有害生物1鼠害人类面临的有害生物1若尔盖草原在哀泣鼠害为患，高原鼠在草原上打许多洞，造成草原沙化以东亚飞蝗为例，据统计，自公元前707年到1935年，共发生蝗灾796次，即每隔3～5年闹1次，灾情之惨难以形容虫害人类面临的有害生物1虫害人类面临的有害生物1以色列遭45年来最严重的蝗灾有人趁机大吃农药快来救救我！农药威力无比氟硅唑与有害生物斗争的武器农药2粮食病虫草鼠年损失1230亿美元我国每年防治2.7亿hm2次，挽回粮食损失3150万吨，挽回经济损失300亿元。发达国家，农药投入产出比为1：6-8，美国为1：4，我国为1：2.5-4。健康与环境安全：全世界每年农药中毒100万人，死亡20万人。我国投放自然界农药总量已达8000万—1亿吨。每年中毒人数已占世界同类中毒事故50%左右。案例导入1984年12月3日的凌晨，美国联合碳化物（UnionCarbide）属下的联合碳化物（印度）有限公司（UCIL）设于博帕尔贫民区附近一所农药厂发生氰化物泄漏事件。大约45吨毒气形成一股浓密的烟雾在博帕尔市上空蔓延。很快，50万人的居住区已被这种“雾气”笼罩。人们在睡梦中惊醒并开始咳嗽，呼吸困难，眼睛被灼伤。许多人在奔跑逃命时倒地身亡，还有一些人死在医院里，众多的受害者挤满了医院，医生却对有毒物质的性质一无所知。这起污染事件造成近两万人死亡，20多万人受害，约5万人失明，受害面积40平方公里，数千头牲畜被毒死。博帕尔事件死难者的头骨博帕尔事件-事件原因美国联合碳化物公司在印度博帕尔市的农药厂因管理混乱、操作不当，致使地下储罐内剧毒的甲基异氰酸脂因压力升高而爆炸外泄。这次灾难泄漏的化学物质，称为异氰酸甲酯是一种氰化物，一旦遇水会产生强烈的化学反应。 根据事件的报告，这次有水渗入载有异氰酸甲酯的储藏罐内，令罐内产生极大的压力，最后导致罐壁无法抵受压力，罐内的化学物质泄漏至博帕尔市的上空。博帕尔事件是发达国家将高污染及高危害企业向发展中国家转移的一个典型恶果。美国联合碳化物公司，设在印度的工厂与设在美国本土西弗吉尼亚的工厂在环境安全的维护措施方面采取的是“双重标准”，美国本土的这类工厂都设有先进的电脑报警装置，并大都远离人口稠密区，而博帕尔农药厂只有一般性的安全措施，周围还有成千上万的居民。根据英国化学工业协会主席的声明，英国在20世纪70年代就已停止生产和贮存大量的甲基异氰酸盐了。博帕尔工厂却继续在生产这些化学剂。该公司为了追逐暴利，在博帕尔工厂的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方面没有采用美国公司同类企业中安装的应急预警计算机系统和储存化学毒剂的安全可靠场所。因此，博帕尔工厂是在既无预防措施，又无安全原则的条件下，生产着剧毒的甲基异氰酸盐。21℃时就成了气体。从储气罐中渗出的毒气通常会通过一个氢氧化钠涤气器进行中和成为无害气体，但压力增加的速度如此之快，以至于涤气器来不及中和这些跑出来的毒气。博帕尔事件-事件影响苦难家庭(1984)这样的家庭数以千计，父母子女背负着相同的病痛，他们的眼睛不断流泪，呼吸困难，肺部严重受损，无法根治。知识链接农药农药污染及污染现状农药污染环境的途径农药在环境中的迁移和转化农药污染的危害一、农药农药的概念：指用于防治农、林、牧及水产业的病、虫、草和其他有害生物为害以及调节植物生长的物质。杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀鼠剂、植物生长调节剂等按杀灭对象以化学官能团分（有机、无机）有机氯农药降解慢，残毒大有机磷农药降解较快氨基甲酸酯农药降解快，残毒小拟除虫菊酯农药降解快，残毒小农药的种类米糠油事件：1968年日本爱知县米糠油工厂制作米糠油时混入了多氯联苯PCB。这种食用油被销售到日本各地，受害者达1.3万人，患者眼睑浮肿，肌肉疼痛，肝功能下降。用这种油制造的鸡饲料使几十万只鸡中毒死亡。环境持久性：在大气、水、土壤中半衰期较长,不易分解高脂溶性：可通过食物链在生物体内累积浓缩潜在毒性：对人体和生态系统具有长期潜在毒性危害半挥发性：可远距离传输，影响区域和全球环境PersistentOrganicPollutants斯德哥尔摩公约首批受控POPs物质清单艾氏剂氯丹狄氏剂异狄氏剂七氯灭蚁灵毒杀芬滴滴涕农药六氯代苯多氯联苯农药、工业品，副产物多氯代二苯并-二恶英多氯代二苯并-呋喃副产物工业品，副产物国际谈判历程1998～2000，3年5次政府间谈判达成公约文本；2001年5月，瑞典斯德哥尔摩，90多个国家签署；2004年5月17日，公约正式生效；2005年11月11日，对中国生效；至今，已达170多个缔约国。《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》公约基本规定禁止或消除有意生产的各种POPs严格限制可接受用途POPs的生产和使用减少或消除无意产生POPs（二噁英等）识别、管理和处置POPs库存、废物和污染场地制定国家履约实施计划资金和技术援助机制信息交流、报告、研究、开发、监测和宣传教育等《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》公约的发展：不断新增受控POPs2005五溴代二苯醚林丹十氯酮（开蓬）六溴联苯全氟辛烷磺酸2007硫丹2006短链氯化石蜡八溴代二苯醚五氯苯α-六六六β-六六六2011~五氯苯酚六氯丁二烯（HCBD）多氯萘（PCNs）….到2011年共有27种12+5+5+1+1+3…＝27＋…...？不断扩大的受控化学品名单!2008/09~六溴环十二烷•水中的半衰期大于2个月•在土壤中的半衰期大于6个月•在沉积物中的半衰期大于6个月POPs土壤半衰期DDT10~15年PCB2~6年六氯苯3~23年氯丹1~4年灭蚁灵~10年二噁英10~12年部分POPs的环境持久性:例：经环境媒介进入生物体，并经食物链生物放大作用达到中毒浓度。能在食物链中富集或累积，对较高营养级生物造成毒害。富集了～1000万倍！持久性有机污染物（POPs）与斯德哥尔摩公约刘建国/北京大学2012这一特性使POPs传播在全球的每一个角落，高山和极地区都可监测到它们的存在。因半挥发性，可以蒸气形式或者吸附在大气颗粒物上，通过大气运动远距离迁移到地球各地。通常，空气中半衰期大于2天或蒸气压<1000pa。因持久性，可通过河流、海洋水体或迁徙动物进行远距离环境迁移。“全球分馏”或“蚱蜢跳”效应时间受害国家事件名称事故后果污染物质1968年1961~19711971年1973年1976年1979年1986年日本越南美国美国意大利中国台湾加拿大“米糠油”事件“橙剂”事件美国Bliss公司废油污染事件多溴联苯污染事件塞维索化学污染事故“油症”事件多氯联苯泄漏事件1684名患者，死亡30余人200万-400万人的健康受到影响近2240人受到影响损失了3万头牛、6千头猪、1500只羊，150万只鸡当地的小动物出现死亡、当地婴儿致畸率明显提高近2000人中毒，53人死亡污染了100公里的高速公路和周边环境多氯联苯有机氯农药和二噁英类物质二噁英类物质多溴联苯二噁英类物质多氯联苯多氯联苯1999年比利时多国暂停比利时农副产品进口，“二噁英鸡”污染事件影响贸易额高达200亿欧元，最二噁英类物质终导致内阁集体辞职2005年2008年2011年德国意大利德国“柴鸡蛋”污染事件奶酪二噁英污染事件“二噁英毒饲料”事件彻底销毁受污染的鸡蛋，带来巨大的经济损失相关的88家畜牧场被关闭，所生产的奶酪被多国停止销售德国4700多家农产关闭，多国禁止销售德国的肉、蛋等食品二噁英类物质二噁英类物质二噁英类物质POPs重大污染中毒事故一览表图例：POPs毒性危害POPs的毒性归纳：免疫紊乱（immunedysfunction)内分泌干扰（endocrinedisruption）遗传和发育毒性(reproductiveimpairment)神经行为失常（neuralbehaviouraldisorders致癌（carcinogenicity)POPs的生态及人体健康毒害的科研例证•POPs的免疫紊乱毒性：可抑制具有自然免疫杀伤细胞（如巨噬细胞）的增殖及活性，导致机体因免疫力降低，可能导致了：在地中海和波罗等海域海豚、海豹等野生动物出现大量相继死亡现象；加拿大因纽特人的婴儿患急性耳炎等传染性疾病的发病率高，且常常出现因难以产生病毒抗体而导致预防接种失败的现象；POPs的生态及人体健康毒害的科研例证•POPs的内分泌干扰毒性表现：野生动物种群“雌性化”，性别发育过程延缓，繁殖能力降低的现象；爬虫动物和哺乳动物死胎和夭折，水貂和北极熊种群生殖异常；人类男性精子数量下降和女性乳腺癌发病率上升。1992年丹麦：成年男性精子数量从1940到1990年下降了50%POPs的生态及人体健康毒害的科研例证•POPs的遗传发育毒性表现：–鸟类产蛋力下降、蛋壳变薄、胚胎发育滞缓或畸形；–人类婴儿体重较轻、头脑发育缓慢和智力发育不全。POPs的生态及人体健康毒害的科研例证•POPs的神经毒性表现：–自发行为失常或过度兴奋；–适应、学习和记忆机能受损；•POPs的致癌性：–二恶英：强致癌物–PCBs：致癌或促癌–其他POPs：可疑致癌二、农药污染及现状概念：由于人类活动直接或间接地向环境中排放农药，破坏生态系统，对人类和生物的安全产生不良影响的现象。污染源：点源和面源。据统计，全世界每年因使用农药可增加3千万吨粮食，如果按照每人每年250kg计算，增加的粮食可以养活12亿人口。但是农药的广泛使用对生态环境造成严重的污染和破坏，毒害事故频繁发生，如我国农药中毒占世界同类中毒事故的50%左右。农药污染环境的途径很多，其主要的途径主要是农药的使用过程。但在农药的生产和加工过程中废物的排放，以及被污染的植物残体分解等，都可在不同程度上造成环境污染。农药喷洒到农作物上后的情况表示：化学农药是怎样造成危害的(3)移动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(2)挥发：农药的挥发与农药本身性质、施用方式、施用时的大气条件有关。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。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。典型例子非生物降解有机氯杀虫剂（如滴滴涕，狄氏剂和艾氏剂）。这种杀虫剂具有较大的脂溶性和较强的持久性，甚至在停止使用了17年之后，某些农田土壤可能仍然保持原来残留量的39%，因此对人体健康和生态环境特别有害。科学家研究了水生生态系统中各种水平生物体内的农药浓度，发现，沿食物链的每一层台阶，农药的浓度都在增加。农药在农产品中的分布与农药的溶解性等有很大的关系。在人体和动物体内农药主要贮存于脂肪中。在农作物中，农药大多分布于表皮、根茎等部位。五、农药污染的危害﹡环境中的农药在气象条件及生物作用下，在各环境要素间循环，造成农药在环境中重新分布，使其污染范围极大扩散，致使全球大气、水体、土壤和生物体内都含有农药及其残留。﹡我国是世界农药生产和使用大国，且以使用杀虫剂为主，致使不少地区土壤、水体，粮食、蔬菜、水果中农药的残留量大大超过国家安全标准，对环境、生物及人体健康构成严重威胁。农药污染具有广泛性农药对大气的污染农药对大气的污染有些农药带有挥发性，在喷撒时可随风飘散，落在叶面上可随蒸腾气流逸向大气，在土壤表层时也可日照蒸发到大气中，春季大风扬起裸落农田的浮土也带着残留的农药形成大气颗粒物，飘浮在空中。例如北京地区大气中就检测出挥发性的有机污染物70种；半挥发性的有机污染物60种，其中农药25种之多，包括艾氏剂，狄氏剂，滴滴涕，氯丹，硫丹，多氯联苯等。其它南方农业地区，因气温高，问题更为严重。可怕的烟尘农药对大气的污染程度主要取决于：农药品种结构：农药蒸汽压越高，其挥发能力越强，使用后通过挥发作用进入到大气中的农药量就越大。农药剂型：农药挥发、漂移污染大气的程度表现为烟剂>粉剂与水剂>乳油>粒剂。施药方式：飞机喷施>地面喷施>地面撒施>穴施。环境状况：风速越大，气温越高，挥发量也越大。大气残留农药高空扩散地面沉降迁移降解水体沉降农药对水体的污染农药与水体，农药渗透进入食物网地表水体中的农药光解水生生物代谢水生生物吸收、富集迁移底泥吸附/解吸水解向大气挥发农药对土壤的污染高浓度农药喷洒大面积喷洒农药农药随处可见农药与土壤土壤是农药在环境中的“贮藏库”与“集散地”，研究表明，使用的农药有80%左右将最终进入土壤。农药在土壤中的循环链生物吸收土壤中农药挥发、扩散到大气水体沉降化学降解微生物分解光分解有机质含量水分温度空气流动速度农药的本身性质降解各内农药在土壤中的残留期长短的大致次序是：含重金属的农药＞有机氯农药＞取代脲类、均三氯苯类和大部分磺酰脲类除草剂＞拟除虫菊酯农药＞氨基甲酸酯农药、有机磷农药。农药对土壤的污染影响因素农药的理化性质施药地区的环境条件农药使用的历史……从植物器官表面根系植物的气孔其他途径：注射的方式、喷药、拌药处理等。农药的性质土壤的性质作物种类：吸收农药能力一般豆类植物>块根类>茎叶类；植物根>茎叶>籽实容易吸收难吸收发育周期改变缺苗颜色变化植物形态异常植物形成枯斑产量及品质下降农药种类或剂型农药使用方式植物的种类及其生育时期环境因素3.农药对植物的危害药害症状影响药害发生的因素1．对神经的影响有机氯农药具有神经毒性，DDT大量进食会危害神经中枢，以致痉挛而死。2．致癌作用动物实验证明，DDT等农药有明显致癌性能，虽然动物实验不能完全外推到人类，但可反映出它对人类的危险性。4.诱发突变-----畸胎5.慢性中毒------倦乏、头疼、食欲不振、肝脏损害等。急性中毒：据世界卫生组织和联合国环境署报告，全世界每年有100多万人农药中毒，其中2万人死亡。美国每年发生6.7万起农药中毒事故，在发展中国家情况更为严重.我国每年农药中毒事故达10万人次，死亡约1万多人。喷洒农药中毒吃过晚饭6人上吐下泻慢性危害长期接触或食用含有农药的食品，可使农药在体内不断蓄积，对人体健康构成潜在威胁。有机氯农药已被欧共体禁用30年，而联邦德国一所大学对法兰克福、慕尼黑等城市的262名儿童进行检查，其中17名新生儿体内脂肪中含有聚氯联苯，含量高达1.6毫克/千克脂肪。1975年美国研究机构从各州任意挑选出150所医院，采集乳汁样品1436份，经检测大多数都含有狄氏剂、环氧七氯等。1983年我国哈尔滨市医疗部门对70名30岁以下的哺乳期妇女调查，发现她们的乳汁中都含有微量的六六六和DDT。致癌、致畸、致突变动物实验确证，18种广泛使用的农药具有明显的致癌性，还有16种显示潜在的致癌危险性。美国与农药有关的癌症患者数约占全国癌症患者总数的10％。越战美军在越南喷洒了大量植物脱叶剂，致使不少接触过脱叶剂的美军士兵和越南平民得了癌症、遗传缺陷疾病。越南已出现了5万名畸形儿童。1989～1990年，匈牙利西南部仅有456人的林雅村，在生下的15名活婴中，竟有11名为先天性畸性，占73.3％，其主要原因就是孕妇在妊娠期吃了经敌百虫处理过的鱼。畸形儿童可怕的农药中毒事件我国农药残留污染状况据卫生部统计，1998年我国共发生农药引起的食物中毒事件14起，人数1317人；1999年发生31起，中毒1108人；2000年，农业部组织北京、上海、重庆、山东、浙江等地的多家农药鉴定所对50多个蔬菜品种、1293个样品的农药残留量进行抽样检测，发现22％不合格。剧毒农药问题已成为一个影响人民身体健康的重大问题，引起了普遍的关注。已有报道表明，癌症发病率的逐年提高与农药使用量成正比，农村儿童白血病的40一50%诱因之一是农药。另外，妇女的自然流产率与畸型胎儿出生率的增高都与农药使用有关，某些除草剂可致使胎儿畸型，如小头畸型，多趾等。目前全国农药使用量大约为20万吨左右，真正利用率仅10一20%，其余进人环境。许多农民由于缺少环保知识，施用农药的技术不过关，因此农药事故屡有发生。农药事故在美国每年高达3一4万人，我国每年也有上万人甚至10万人以上。令人触目惊心的农药典型例子---有机氯农药有机氯是我国最早大规模使用的农药，其性质稳定，不易降解，高脂溶性，我国从1983年开始禁止生产和使用，其影响至今没有消失。我国食品中有机氯农药残留水平较70年代有明显下降，但远远高于世界发达国家,随食物摄入人体内的有机氯农药，经过肠道吸收，主要在脂肪含量较高的组织和脏器中蓄积。对人体可产生慢性毒性作用，当人体摄入量达每kg体重10mg时，即可出现中毒症状。它不仅引起肝脏和神经细胞的变性，而且常伴有不同程度的贫血、白细胞增多等病变。典型例子---有机磷农药长期摄入有机磷农药可出现肝功能下降、血糖升高、白细胞吞噬功能减退等病理变化，并具有致癌、致畸、致突变作用；有机磷农药是我国现阶段使用量最大的农药,其在环境中降解快，残毒低，一般认为在食品中的残留很少，但在某些环境下也会有较长时间的残存期，在粮食和经济作物中存在残留超标现象，特别对生长周期短的蔬菜类食品，有机磷农药残留超标现象突出；