文档介绍：第九章农药环境毒理第一节绪论随着人类环保意识日益增强,现在人们评价一种农药的应用价值不再局限于它对作物敌害的防治效果和提高作物产量的经济效益,更着重于有无损害环境质量的社会效益。学习本章的目的:第一,要以一分为二的观点去了解农药的应用价值。必需知悉在农业生产过程中施用农药保护作物获取丰产有其正面效益,但使用不当,不但发生药害,引起人畜中毒,更会污染环境,损害人类生存的生活质量的负面效应。第二,通过知识的积累,探索如何科学地,合理的使用农药,既能发挥农药的积极作用,又能避免或消除它的消极作用。有人认为近世纪内农药将被彻底淘汰,这种结论可能为期过早,但合理安全的使用农药恰是在人们面前需认真考虑的问题。一、农药的残留毒性问题有些化合物由于理化性质的特点,当施放入环境中不会很快降解消失,而持留于环境中有较长时间。农药也不例外,随着农药种类不断增多,人们发现或因它的结构特点(如含芳香环类)难于降解,或因它的行为特点(如内吸性、轭合和结合性)消失缓慢。因而出现了一些持留性强的农药品种。固然它们残留在环境中的量不可能很大,常以微克,毫微克(纳)或微微克(皮)来表示(见表9-1)。可是通过植物吸收后在生物体内的积累或经过食物链的生物富集,使人畜能得到会造成慢性毒害的亚致死剂量,引起有机体内脏机能受损或阻碍正常的生理代谢过程,值得人们重视!表9-1克以下计量单位及其换算采用的单位名称代号对主单位(克的比例)折合克数克g毫克mg千分之一克1mg=10-3克微克μg百万分之一克1μg=10-6克毫微克(纳)ng十亿分之一克1ng=10-9克微微克(皮)pg万亿分之一克1pg=10-12克飞fg千万分之一克1fg=10-15g阿ag百亿亿分之一克1ag=10-18g农药的慢性毒害,式样多种。目前人们较多重视的是农药“三致性”,即致畸性、致癌性和致突变性。致畸试验是基于胚胎、胎儿对化学毒物往往比成年动物更敏感,对成年动物不呈毒害作用的一定剂量农药,可在母体内对受精卵、胚胎、胎儿发生致毒作用。结果表现为受精卵不着床或着床后死亡,或造成死胎、胎儿畸形以及胎儿生长发育缓慢等。这些总称为胚胎毒性。致突变毒性是指引起生物遗传物质性状的改变,即细胞染色体上基因发生变化,引起突变的化学物质称为突变原。突变原可以作用于生殖细胞或体细胞,前者可引起畸胎或造成死胎,后者可形成肿瘤。化合物致癌性与致突变性之间存在一定的内在联系,他们的活性形式都是形成亲电子(或缺电子的)反应物。随后作用于信息分子如核酸和蛋白质中许多亲核或富电子的靶标上,目前认为大多数(可能是全部)的化学致癌原是致突变原。而多数化学致突变原实际上是潜在的致癌原。所以人们可以通过致突变试验来预测化学农药的致癌性。“三致”试验的结果,以及结合三代繁殖试验,神经毒性试验(主要是有机磷和氨基甲酸酯类农药)是当前衡量农药是否具有慢性毒性的重要标志。二、“农药环境毒理”与“农药生态毒理”人们施用农药防治作物敌害时,农药进入环境后由于它的理化特性,会产生许多运动方式,例如:渗透、质流、扩散、逸失等移动行为;蓄积、富集等吸收行为;代谢、消解等演变行为以及循环、解吸、轭合与结合、矿化和聚合等行踪。持留性的化学农药通过它的运动污染了环境,也对身居其间(包括人类在内)的生物体遭致罹害。因此,有的生物体是我们拟控制或消灭的对象,但绝大多数为人们需利用或应保护的非靶标体,例如水生动物、植物类,野生动物、植物类,飞禽类,寄生性与捕食性天敌类(有益昆虫与蜘蛛),蛙类,蚯蚓类以及有益的土壤微生物类等等。研究农药进入田间后的环境行为与对非靶标生物的环境毒性就今日农药环境毒理学的研究范畴。通过对农药环境毒理学的研究,其目的就是了解农药产生不良负效应的成因,进而提出控制农药副作用的措施,达到安全使用的目的。由于人类生存于地球表层生命体可活动的生物圈内,生物圈有固相(土、岩石)、气相(空气)和液相(水)三种非生物的环境构成要素和包括人、动植物和微生物等具有生命的生物构成要素所构成,这些要素紧密相联,相互依赖又相互制约(图9-1)。同时在不同环境下又可形成种种生态系,所以生物圈内存在着一系列大规模的循环机制。当农药进入某一生态系后通对生态系有关机能(例如能量流、物质代谢与生物化学循环Biogeochemicalcycle等等)必然会扩散、影响到其它生态体(图9-1),这样,对农药安全性的正确评估,必需从生态角度来考虑。这也就是今日提出的“农药生态毒理学”。三、深入开展农药生态毒理研究在农药安全、合理使用上的意义生态毒理是生态学与毒理学相互渗透的边缘科学。一般认为它是研究化学产品及物理力对于一个一体化环境中组成生态系的活机体群体(包括人在内的动物、植物和微生物)有毒效应。也即是研究污染物对生态系统的影响。这包括:1、研究污染物在物理环境中的释放、分布行