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农药污染与防治.ppt

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农药的污染,目 录,案例导入,1984年12月3日的凌晨,美国联合碳化物(Union Carbide)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,案例分析,博帕尔事件 - 事件原因 事故的起因是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(Methyl Isocyanate),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 - 事件本质,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。,知识链接,一、农药 二 、农药污染及污染现状 三、农药污染环境的途径 四、农药在环境中的迁移和转化 五、农药污染的危害 六、农药污染的防治,一、农药(Pesticide),农药是指在农业生产中,为保障、促进植物和农作物的成长,所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物(或杂草)的一类药物统称。特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂。,农药常用系列,,,分类及剂型,根据防治对象,可分为杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀鼠剂、除草剂、脱叶剂、植物生长调节剂等。    根据原料来源可分为有机农药、无机农药、植物性农药、微生物农药。此外,还有昆虫激素。    根据加工剂型可分为粉剂、可溶性粉剂、乳剂、乳油、浓乳剂、乳膏、糊剂、胶体剂、熏烟剂、熏蒸剂、烟雾剂、油剂、颗粒剂、微粒剂等。,农药大多数是液体或固体形态,少数是气体。根据害虫或病害的各类以及农药本身物理性质的不同,采用不同的用法。如制成粉末撒布,制成水溶液、悬浮液、乳浊液喷射,或制成蒸气或气体熏蒸等,二 、农药污染及污染现状,农药污染主要指农药及其在自然环境中的降解产物污染大气、水体和土壤,并破坏生态系统,引起人和动、植物的急性或慢性中毒的一种有机污染。,,农药污染的现状,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。,三、 农药污染环境的途径,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。,四、农药在环境中的迁移和转化,当作物喷洒农药后,一部分可被土壤颗粒吸附或者挥发,或经微生物或光化学分解后被植物吸收,或经土壤剖面被淋溶,或经地表径流,或沉积而流失。,现在使用的农药中,有机农药为主。有机农药被施用到环境中后,与多种环境介质发生作用,如土壤、水体、大气和物等。,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,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。,农药在动植物中的分布及毒性,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。,农药对大气的污染,农药在环境中的危害程度与其浓度、作用时间、环境状况、温度、湿度、化学反应速率等因素有关。当在空气中喷洒时气温较高或农药挥发性较大时,农药进入大气的含量会增多,农药的蒸气和气溶胶随气流带到很远的地方。进入大气的农药,其中一部分随蒸气冷凝而落入土壤和水体,一部分受到空气中的氧和臭氧的氧化而分解。,进入大气的大部分农药的氧化分解是相当快的,只有DDT、环二烯类农药等特大型化合物分解较慢。含重金属汞、铅、铬和砷的农药,在农药分解后,这些重金属将从大气进入土壤和水体,并且有可能在食物链中累积。,大气中农药污染的途径,①地面或飞机喷雾或喷粉施药;②农药生产、加工企业废气直接排放③残留农药的挥发等.,农药对大气的污染,Page  26,农药对水体的污染,,农药对水体的污染,农药是水体的重要污染源,有少量农药从地表面渗入地下水中,农药在水中的溶解度愈大,则向土壤下层移动的速度愈快,因而进入土壤下层地下水的可能性愈大。然而,大多数情况下,农药在土壤中的移动是不大的。某些农药,如DDT能被薪土很好的吸附,有些薪土可吸附水体中99%的DDT。,在水中,大部分农药可发生水解、光解和微生物分解。水生生物易于富集有机氯农药,不同的生物,富集程度也有很大的不同,生物体内的农药含量一般与水中的农药含量成正比。当水体的农药含量为零时,经过一段时间,生物体内的农药可全部排出。由此可见,农药在水中的浓度与水体生物的种群和数量密切相关。,,农药对水体的污染,农药对土壤的污染,在农药使用过程中,有部分药剂散落在土壤中,造成对土壤的污染。由于农药本身不易被阳光和微生物分解,对酸和热稳定,不易挥发且难溶于水,故残留时间很长,尤其对豁土和富于有机质的土壤残留性更大。以我国为例,虽然从1983年起己全面禁用有机氯农药,但以往累积的农药仍然在继续起作用。,(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。,农药对土壤的危害,1、农药对农田理化性质的影响 被农药长期污染的农田土壤会出现明显酸化;土壤养分(氮,磷,钾等)随污染程度加重而减少;土壤空隙变小,从而造成土壤结构板结。,2、农药对土壤生物的影响,土壤动物的多少是沃土的重要标致。农药作为害虫的杀手,对其它益虫,有益的动物也不心慈手软。农药在土壤中的残留将对土壤中的微生物,原生动物以及其它的节肢动物,如蚂蚁,蜘蛛,环节动物,如蚯蚓,软体动物,如蛞蝓,线形动物,如线虫等产生不同程度的危害。乐##果施用10天之后,显著降低土壤微生物的呼吸作用。在有机磷农药污染的土壤中,动物种群的种类和数量明显减少。,3、农药对作物的影响,残存于土壤中的农药对作物生长十分不利。过量滥用除草剂,或者用含除草剂量很高的废水灌溉农田,会对作物生长产生严重的影响。,农药对土壤的污染,农药与人体健康,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。但使用时一般人体的吸入量不大,不致引起急性中毒。有机磷农药最近也被认为具有迟发性神经毒性,人类对其毒性比较敏感。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。,3.对肝脏的影响  有机氯农药能诱发肝脏酶的改变,从而改变体内的生化过程使肝脏肿大以至坏死。此外,还能侵犯肾脏,并引起病变   4.诱发突变  DDT和除荞剂等是一种诱变物质,即具有遗传毒性能导致畸胎,影响后代健康和缩短生命。 5二漫性中毒有机氯农药慢性中毒时,引起倦乏、头疼、食欲不振、肝脏损害等。,农药与人体健康,,农药污染该如何防治呢?,六、农药污染的防治,生物降解农药 生物降解是有机农药在水体环境中有效环保的治理途径,就是通过生物的作用将大分子有机物分解成小分子化合物的过程。,,推广生物农药,减少化学农药 生物农药主要包括微生物农药、农用抗生素和生化农药三种类型。主要特点为:(1)高效、对人畜无毒、不污染环境;(2)具有专一性;(3)对植物无毒害,保证产品质量;(4)不易产生抗性。因而生物农药对人类和环境的潜存危害比有机合成的化学农药小得多。,绿僵菌是一种很好的生物农药,这是固相的晶体结构,积极发展固相合成农药 固相合成具备通过过滤分离技术来纯化中间体和最终产物的优点,从而成为有机合成化学的热点和前沿领域。,,控制农药包装废弃物 农约包装废弃物内的残留物, 特别是一些除草剂、高毒剧毒杀虫剂残存药液, 对周围的农作物及水源造成了污染,使农作物受到了不同程度的药害,破坏了生态平衡。,,减少农药残留 农药残留是指使用农药防治病虫害后一个时期内没有分解解毒而残存于收获物、土壤、水源、大气中的那部分农药及其有毒衍生物。减少农药残留的方法主要有,大力开展综合防治;禁止施用高毒、高残留农药;发展高效、低毒、低残留及无公害新型农药;科学合理地使用农药等。,清除蔬菜瓜果上残留农药简易方法,浸泡水洗法小苏打溶液浸炮法去皮法储存法加热法,,调整农药的施用结构、使用方式及施用量 过量和不科学施用农药形成流失。中国在农药使用方面主要存在4个方面的问题:蔬菜生产农药施用强度大农田氮肥施用过量水产养殖业的发展、某些地方还存在使用已经禁止的难降解高残留农药流失。,,结束语 农药是有毒的,但不可怕,可怕的是人类对它的无知。农药本身没错,错就错在人类地它的滥用和不合理使用。我国在农药污染防治方面应该加强对农药的作用机理及迁移、转化的研究,继续开发高效、低毒、低残留的农药新品种。加强农药的管理与使用,从而减少污染负荷量,有效环境污染。,,
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