環(huán)境(huánjìng)概論

IntroductiontoEnvironment第10講農(nóng)藥(nóngyào)困境

固體廢物和危險(xiǎn)廢物第一頁，共十六頁。

農(nóng)藥廣義的定義是指用于預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、昆蟲生長的化學(xué)合成或者來源于生物、其他天然物質(zhì)的一種物質(zhì)或者幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為保障、促進(jìn)植物和農(nóng)作物的成長，所施用的殺蟲、殺菌、殺滅有害動物（或雜草）的一類藥物統(tǒng)稱。特指在農(nóng)業(yè)上用于防治病蟲以及調(diào)節(jié)植物生長、除草等藥劑。根據(jù)(gēnjù)原料來源可分為有機(jī)農(nóng)藥、無機(jī)農(nóng)藥、植物性農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥。此外，還有昆蟲激素。根據(jù)(gēnjù)防治對象，可分為殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、殺線蟲劑、殺鼠劑、除草劑、脫葉劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等。第二頁，共十六頁。整理課件農(nóng)藥危害農(nóng)藥流失到環(huán)境中，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，有時(shí)甚至造成極其危險(xiǎn)的后果。⒈污染大氣、水環(huán)境，造成土壤板結(jié)。流失到環(huán)境中的農(nóng)藥通過蒸發(fā)、蒸騰，飄到大氣之中，飄動的農(nóng)藥又被空氣中的塵埃吸附住。并隨風(fēng)擴(kuò)散。造成大氣環(huán)境的污染。大氣中的農(nóng)藥，又通過降雨，這些農(nóng)藥又流入水里，從而造成水環(huán)境的污染，對人、畜，特別是水生生物（如魚、蝦）造成危害。同時(shí)，流失到土壤中的農(nóng)藥，也會造成土壤板結(jié)。⒉增強(qiáng)病菌、害蟲對農(nóng)藥的抗藥性長時(shí)間使用同一種農(nóng)藥，最終會增強(qiáng)病菌、害蟲的抗藥性。以后對同種病菌、害蟲的防治必須不斷(bùduàn)加大農(nóng)藥的用藥量．不然不能達(dá)到消滅病菌、害蟲的目的。形成惡性循環(huán)。⒊殺傷有益生物絕大多數(shù)農(nóng)藥是無選擇地殺傷各種生物的，其中包括對人們有益的生物，如青蛙、蜜蜂、鳥類和蚯蚓等。這些益蟲、益鳥的減少或滅絕，實(shí)際上減少了害蟲的天敵，會導(dǎo)致害蟲數(shù)量的增加．而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。⒋野生生物和畜禽中毒野生生物及畜禽吃了沾有農(nóng)藥的食物，會造成它們急性或慢性中毒。最主要的是農(nóng)藥影響生物的生殖能力，如很多鳥類和家禽由于受到農(nóng)藥的影響，產(chǎn)蛋的重量減輕和蛋殼變薄，容易破碎。許多野生生物的滅絕與農(nóng)藥的污染有直接關(guān)系。第三頁，共十六頁。整理課件農(nóng)藥對人體健康的危害目前，人工合成的化學(xué)農(nóng)藥約500余種，這些農(nóng)藥的廣泛使用，不僅造成環(huán)境的污染，同時(shí)(tóngshí)對人體健康造成危害。⑴有機(jī)磷農(nóng)藥；⑵有機(jī)氯農(nóng)藥。⑵阻礙作物根系的深孔和對土壤的水分吸收．造成弱苗、死苗、倒伏和減產(chǎn)⑶殘留碎片還會隨著農(nóng)作物的桔稈和飼料進(jìn)入牛、羊等家禽的食物之中，家畜誤服殘膜碎片后，可導(dǎo)致家畜的腸、胃功能失調(diào)、膘情下跌，甚至死亡⑷燃燒殘片會造成二次大氣污染⑸有些殘膜被吹到田邊地角、水溝、池塘、河流中，或掛到樹上，造成環(huán)境公害。第四頁，共十六頁。整理課件農(nóng)藥發(fā)展史天然植物農(nóng)藥及無機(jī)農(nóng)藥時(shí)期（1860——1945年前后）

這一時(shí)期生產(chǎn)的農(nóng)藥主要是以天然植物或礦物為原料，經(jīng)過簡單加工而制造出來的。特別是以礦物為原料來加工農(nóng)藥，這些農(nóng)藥大多數(shù)是無機(jī)化合物，也叫第一代農(nóng)藥。在這一時(shí)期作為商品生產(chǎn)和使用殺蟲劑有除蟲菊粉、魚藤精、硫酸銅、硫磺、砷酸鉛、氟鋁酸鈉等；殺菌劑有波爾多液、石硫合劑等；除草劑有

天然植物及無機(jī)農(nóng)藥（第一代農(nóng)藥）的特點(diǎn)是：

（1）大多數(shù)是天然產(chǎn)物

或者是經(jīng)過簡單的加工而制得的農(nóng)藥。

（2）殺蟲、防病或除草的作用對象都很單一

例如，砷制劑和氟制劑都只有胃毒作用，僅對咀嚼式害蟲有效；銅制劑和硫磺制劑是在病菌還沒有接觸到寄生植物，或在病菌侵入寄生之前作為保護(hù)劑使用的；而化鈉等除草劑的作用完全是滅生性的，對農(nóng)作物沒有選擇性。

（3）藥效低、使用量大

如砷酸鉛、硫酸銅（配制波爾多液）等用量高達(dá)7.5—15kg/hm2[每公頃(15畝)用的農(nóng)藥公斤數(shù),按有效成分計(jì),下同]。無機(jī)除草劑的用量更大，早期用除草時(shí)，竟高達(dá)40-60kg/hm2。故這一時(shí)期又被稱為低效農(nóng)藥時(shí)期。

（4）多數(shù)農(nóng)藥多動物的急性口服毒性大，對禽鳥和魚類亦有毒害

但是，這類農(nóng)藥的誕生在大田作物、果樹、蔬菜等病蟲草害的防治方面發(fā)揮了十分重要(zhòngyào)的作用。有些農(nóng)藥品種，如硫酸銅、石硫合劑、波爾多液等由于使用安全、防治效果好，基本上沒有殘留污染，而且不易誘發(fā)病蟲產(chǎn)生抗性，至今仍作為重要(zhòngyào)的農(nóng)藥商品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量應(yīng)用。

第五頁，共十六頁。整理課件有機(jī)合成農(nóng)藥時(shí)期（1945——1975年前后）

以DDT、六六六為代表，農(nóng)藥的應(yīng)用開始進(jìn)入以有機(jī)合成農(nóng)藥為主的時(shí)期。人們把有機(jī)農(nóng)藥稱為第二代農(nóng)藥。在這期間無論是殺蟲劑、殺菌劑，還是除草劑、世界農(nóng)藥市場上都出現(xiàn)了大批活性很高的有機(jī)化合物品種，逐步取代過去使用的一些有機(jī)化合物，使化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。它們是以有機(jī)、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類化合物為代表的一些高效生物活性化合物，這些農(nóng)藥品種應(yīng)用范圍廣、見效快、使用方便，對農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)起到了重要的作用。

這一時(shí)期農(nóng)藥的特點(diǎn)是：

（1）作用對象多樣化

對病、蟲、草等有害生物常具有多種除殺作用。例如，有機(jī)磷、有機(jī)和氨基甲酸酯類殺蟲劑中，有的對害蟲同時(shí)具有觸殺作用和胃毒作用，有的兼有熏蒸或內(nèi)吸作用，且殺蟲譜廣，持效期長；殺菌劑多作物不僅有保護(hù)作用，而且對某些病菌兼有鏟除作用或內(nèi)吸治療作用；除草劑中一些品種對農(nóng)作物有較好的選擇性，可以殺死某些雜草而對莊稼無害。

（2）藥效高

以殺蟲劑為例，有機(jī)類的用量為1.5-3kg/hm2;有機(jī)磷類的為0.75-1.5kg/hm2;氨基甲酸酯類的為0.15kg/hm2左右;殺菌劑中的二硫代氨基甲酸鹽類(如代森鋅、代森錳等和二甲酰亞胺類（如克菌丹、滅菌丹等）的每公頃用量在1.5kg左右，藥效比無機(jī)類殺蟲劑和殺菌劑提高5-10倍。除草劑中，如2，4-D的用量為0.75-2.25kg/hm2;除草醚為1.95-2.1kg/hm2,其用量約為無機(jī)除草劑的1/10。因此這一時(shí)期的農(nóng)藥又稱為高效農(nóng)藥期間。

（3）化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，容易產(chǎn)生殘留毒性，長期大量使用會給環(huán)境帶來污染

有些殺蟲劑高毒，在生產(chǎn)和使用上不安全；有些化合物具有殺蟲廣譜性，嚴(yán)重地傷害了天敵，導(dǎo)致了害蟲的在猖獗。所以從20世紀(jì)70年代起，一些農(nóng)藥，如六六六、DDT等已在不少國家停用或限制使用，人們提出要尋找(xúnzhǎo)和開發(fā)高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥新品種。

第六頁，共十六頁。整理課件“超高效”農(nóng)藥階段（1975年前后至今）

從20世紀(jì)60年代開始，人們從菊科植物體中提取出了具有殺蟲活性的化合物，經(jīng)過結(jié)構(gòu)鑒定，然后模擬合成了擬除蟲菊酯類殺蟲劑。這類化合物比有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類等高效殺蟲劑的藥效又高出5-10倍。與此同時(shí)，在殺菌劑中的三唑銅、甲霜靈等，這些藥劑每公頃只需，約為代森鋅、克菌丹等用量的1/6-1/12；除草劑中的禾草靈，每公頃用量僅為，比70年代前后那些高效除草劑的藥效高出5-10倍。故有人稱它們?yōu)椤俺咝А鞭r(nóng)藥,又叫第三代農(nóng)藥。目前，農(nóng)藥已進(jìn)入到“超高效”時(shí)代，但產(chǎn)品仍以有機(jī)化合物為主，而且化學(xué)結(jié)構(gòu)比過去的復(fù)雜的多。為了使其對有害生物有更大的殺傷力，在制造工藝上采用了（過去沒有的）對不同異構(gòu)體的拆分、差向異構(gòu)、立體選擇合成等一系列高難度技術(shù)。由于這類農(nóng)藥在大田的用量很少，其毒性、殘留、污染等問題大大地減輕了，有些甚至可以對環(huán)境幾乎沒有什么影響。所以這個(gè)“超高效”農(nóng)藥階段，必然會持續(xù)一個(gè)較長的時(shí)期。但是它們既然對病菌、害蟲、雜草等有更高的殺傷作用，故對哺乳動物仍然或多或少地會造成傷害，并不能完全解決它們對人、畜的毒害和環(huán)境污染的問題。

以上三個(gè)階段都是以農(nóng)藥對有害生物殺傷力的高低來劃分的。雖然(suīrán)它們在藥效上有低效、高效或“超高效”之分，但實(shí)質(zhì)上并沒有根本的差異，皆屬于殺生性農(nóng)藥。隨著人們對農(nóng)藥作用認(rèn)識的深入，特別是可持續(xù)發(fā)展的觀念引進(jìn)到植物保護(hù)領(lǐng)域之后，人們對農(nóng)藥的認(rèn)識有了更大的變化，而且預(yù)測今后農(nóng)藥商品的發(fā)展，必定走向一個(gè)“非殺生性”的新時(shí)期。

第七頁，共十六頁。整理課件“非殺生性”農(nóng)藥

“非殺生性”農(nóng)藥從對人類安全和保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，著重挖掘天然活性物質(zhì)，進(jìn)而人工合成仿生農(nóng)藥及其類似物，研究和篩選有特異性生理活性的物質(zhì)，從而達(dá)到能夠控制或改變有害生物的生活習(xí)性(xíxìng)、形態(tài)、生長、繁殖規(guī)律等，使其對農(nóng)作物等造成的危害限制在允許的限度內(nèi)，而不一定要把它們殺死。目前正在研究開發(fā)的昆蟲激素、性信息素、新拒食劑、黑色素生物化合物抑制劑、以及轉(zhuǎn)基因的抗蟲植物等，都屬于“非殺生性”農(nóng)藥范疇。

“非殺生性農(nóng)藥”與過去各階段的農(nóng)藥本質(zhì)上完全不同，它標(biāo)志著農(nóng)藥發(fā)展進(jìn)入到了一個(gè)嶄新的時(shí)代，有人稱為農(nóng)藥發(fā)展史上的第四階段。這類農(nóng)藥具有以下特點(diǎn)：

對目標(biāo)有害生物具有選擇性，對非目標(biāo)生物具有安全性；

有效劑量很低，可使毒劑進(jìn)入環(huán)境的量降至較低的水平；

僅對目標(biāo)有害生物有效，隨后即適度的降解。

因而，“非殺生性農(nóng)藥”既能夠有效地防治農(nóng)作物病、蟲、草、鼠害等，又大大降低農(nóng)藥的殘毒量，增加了對環(huán)境和人、畜等的安全性，顯示出極為廣闊的發(fā)展前景。

未來農(nóng)藥的發(fā)展將遵循“安全、經(jīng)濟(jì)、有效、使用方便”的原則，化學(xué)農(nóng)藥將向更加安全的方向發(fā)展，而生物農(nóng)藥則向經(jīng)濟(jì)有效的方向發(fā)展，兩者共同的發(fā)展方向是良好的劑型和簡便的使用技術(shù)。第八頁，共十六頁。整理課件農(nóng)藥詳細(xì)分類1.殺蟲劑A有機(jī)磷類磷酸酯、一硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、膦酸酯、磷酰胺、硫代磷酰胺、焦磷酸酯（馬拉硫磷）B

氨基甲酸酯類N－甲基氨基甲酸酯類、二甲基氨基甲酸酯（西維因）C

有機(jī)氮類脒類、沙蠶毒類、脲類D

擬除蟲菊酯類光不穩(wěn)定性擬除蟲菊酯、光穩(wěn)定性擬除蟲菊酯E有機(jī)氯類（氯代烴類，如DDT）F有機(jī)氟類G無機(jī)殺蟲劑是以天然礦物質(zhì)為原料的無機(jī)化合物H

植物性殺蟲劑I

微生物殺蟲劑J

昆蟲生長調(diào)節(jié)劑K昆蟲行為(xíngwéi)調(diào)節(jié)劑l生物源類殺蟲劑2.除草劑（1）選擇性除草劑：除草劑對不同種類的苗木，抗性程度也不同，此藥劑可以殺死雜草，而對苗木無害。如蓋草能、氟樂靈、撲草凈、西瑪津、果爾除草劑等。（2）滅生性除草劑：除草劑對所有植物都有毒性，只要接觸綠色部分，不分苗木和雜草，都會受害或被殺死。主要在播種前、播種后出苗前、苗圃主副道上使用。如草甘膦等。第九頁，共十六頁。整理課件農(nóng)藥的優(yōu)點(diǎn)1、疾病的控制2、提高作物產(chǎn)量，農(nóng)民增收，農(nóng)藥對緩解人口與糧食的矛盾中發(fā)揮了重要作用。農(nóng)藥存在的問題1、遺傳性演變，物種體內(nèi)出現(xiàn)遺傳性農(nóng)藥，增強(qiáng)病菌、害蟲對農(nóng)藥的抗藥性解決方法：無農(nóng)藥應(yīng)用，避免重復(fù)使用相同的農(nóng)藥2、造成生態(tài)系統(tǒng)的不平衡，產(chǎn)生了新的有害生物危害：持久性、累積性、放大性（食物鏈頂端物種體內(nèi)積累的毒性物質(zhì)含量多，如DDT的積累，生物濃集作用）3、農(nóng)藥中有毒物質(zhì)在環(huán)境中的轉(zhuǎn)移，對于人類健康造成的影響（短期農(nóng)藥的影響，食品與農(nóng)藥殘留的處理）短期農(nóng)藥的影響案例點(diǎn)：博帕爾災(zāi)難（40噸的甲基異氰酸鹽氣體釋放，60萬人處在危險(xiǎn)之中，2500人立即死亡，50,000-60,000有嚴(yán)重的健康問題）農(nóng)藥的長期影響（潛在的更高的患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，不育癥，流產(chǎn)/出生缺陷，帕金森氏癥的潛在風(fēng)險(xiǎn)較高，內(nèi)分泌干擾物）危害后果嚴(yán)重：農(nóng)藥對大氣、土壤、水體、生態(tài)環(huán)境(shēnɡtàihuánjìnɡ)、生物多樣性、對人體健康。第十頁，共十六頁。整理課件解決方案1、開發(fā)環(huán)境友好農(nóng)藥新農(nóng)藥的開發(fā)和研制的出發(fā)點(diǎn)是保護(hù)人類的環(huán)境、健康和自然生態(tài)，充分利用害蟲體內(nèi)的特性物質(zhì)(目標(biāo)作用酶)的差異性，提高農(nóng)藥作用的專一性，有效地保護(hù)有益生物、控制有害生物。新農(nóng)藥開發(fā)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向易降解、低殘留、高活性以及對環(huán)境有益生物比較安全的方向。許多針對性強(qiáng)、高效甚至超高效農(nóng)藥不斷面世。2、加強(qiáng)管理與科學(xué)使用農(nóng)藥限制使用農(nóng)藥的條件包括適用作物、防治對象、施用量、方法、時(shí)期以及土壤、氣候、條件等。3、栽培的方法控制害蟲數(shù)量（如在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行播種，施肥和灌溉，作物輪作）4、生物控制（使用自然發(fā)生的疾病，寄生蟲病，或捕食者控制害蟲）、信息素和激素（天然及合成激素誘導(dǎo)發(fā)育異常）、生育控制5、基因(jīyīn)調(diào)控（利用轉(zhuǎn)基因（GM）植物案例點(diǎn)：BT，它的潛力和存在的問題轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)生的Bt毒素潛在的問題可能會影響非目標(biāo)物種，如黑脈金斑蝶檢疫）6、綜合蟲害管理7、輻照食物（主要用于肉類，殺死許多微生物）8、相關(guān)立法第十一頁，共十六頁。整理課件固體廢棄物固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)、消費(fèi)、生活和其他活動中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)（國外的定義則更加廣泛，動物活動產(chǎn)生的廢棄物也屬于此類），通俗地說，就是“垃圾”。主要包括固體顆粒、垃圾、爐渣、污泥、廢棄的制品、破損器皿、殘次品、動物尸體、變質(zhì)食品、人畜糞便等。有些國家把廢酸、廢堿、廢油、廢有機(jī)溶劑等高濃度的液體也歸為固體廢棄物。固體廢物處理衛(wèi)生填埋場與衛(wèi)生填埋場相關(guān)的問題甲烷氣體的產(chǎn)生地表水/地下水污染不是一個(gè)(yīɡè)長期的補(bǔ)救的方法。即使當(dāng)它關(guān)閉時(shí)，也有相當(dāng)大的成本塑料問題輪胎問題（由不可回收材料制成，可燃燒）焚化，焚化類型（大批量焚化，模塊化，垃圾衍生）與焚燒有關(guān)的問題（總是有一些空氣污染，大量的灰塵，經(jīng)常爭議的選址）第十二頁，共十六頁。整理課件固體廢棄物的處理三個(gè)目標(biāo)：1）減少減少廢物的數(shù)量：源頭減量污染防治法“（1990年）非物質(zhì)化2）重復(fù)使用（紙

、玻璃、鋁

、鋁以外的金屬、

塑料）3）回收紙綜合(zōnghé)廢物處理危險(xiǎn)廢物的類型二惡英（二惡英）多氯聯(lián)苯（PCBs）放射性物質(zhì)核武器試驗(yàn)的沉降物核燃料循環(huán)的“三廢”排放醫(yī)療照射引起的放射性污染放射性發(fā)光表盤、夜光表以及彩色電視機(jī)產(chǎn)生x射線危險(xiǎn)廢物管理現(xiàn)有的清理有毒廢物：超級基金計(jì)劃危險(xiǎn)污染物的生物治療(zhìliáo)（植物修復(fù)，生物修復(fù)）第十三頁，共十六頁。整理課件垃圾衛(wèi)生填埋垃圾中含有的灰渣、磚瓦、陶瓷等物質(zhì)以及垃圾處理(chǔlǐ)后產(chǎn)生的各種殘?jiān)?，必須通過填埋方式進(jìn)行處理(chǔlǐ)。填埋必須符合衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)：填埋物的含水量小于20%—30%，無機(jī)成分大于60%，密度大于0.5t/m3。垃圾焚燒處理焚燒垃圾時(shí)會產(chǎn)生一些有害氣體（如HCl、HF、NOx、SO2等）、有機(jī)物和爐渣。如果將他們直接排放到環(huán)境中，同樣會導(dǎo)致污染，因此有必要將垃圾送進(jìn)焚燒爐進(jìn)