農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論課件

1、農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論1農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué) 3235603,農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論2第一章 緒論1.1 農(nóng)藥發(fā)展概況（survey of the pesticide development）v 何謂農(nóng)藥？ 美國“經(jīng)濟毒劑”（economic poison）， 歐洲 “農(nóng)用化學(xué)品”（agrochemicals）。 “生物合理農(nóng)藥”（biorational pesticides）和“環(huán)境和諧農(nóng)藥”（environmental acceptable pesticides and environmental friendly pesticide）根據(jù)農(nóng)藥管理條例的定義，農(nóng)藥就是指用于預(yù)防、消滅或控制

2、危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病蟲草害和其他有害生物，以及有目的地調(diào)控植物和昆蟲生長的化學(xué)合成物，或來源于生物及其他天然物質(zhì)的一種或幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論31.2 農(nóng)藥發(fā)展的三個時代v 即天然藥物時代、無機農(nóng)藥時代和有機合成農(nóng)藥時代。v 約在19世紀中期，三大殺蟲劑植物除蟲菊、魚騰和煙草作為世界性商品開始在市場上銷售，這就是所謂的天然藥物時代；隨后出現(xiàn)無機的砷酸鉛、砷酸鈣以及硫酸煙堿的工作生產(chǎn)，這標志著農(nóng)藥已成為化工產(chǎn)品的初始階段。19世紀末，從石灰硫磺合劑的廣泛使用起，到法國米拉代爾（p.m.a. millardet）發(fā)明波爾多液，表明農(nóng)藥開始進入科學(xué)發(fā)展階段。因此，在20世紀30年

3、代以前，農(nóng)藥仍停留在天然藥物與無機農(nóng)藥時代。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論4v 20世紀40年代前后，農(nóng)藥進入有機化合物時代，標志性的事件是1939年，瑞士化學(xué)家繆勒合成了雙對氯苯基三氯乙烷，即滴滴涕（ddt）。v 70年代農(nóng)藥又全面進入高效化時代。與20世紀4060年代相比，現(xiàn)代農(nóng)藥的品種在不斷更新。根據(jù)英國著名的農(nóng)藥手冊（the pesticide manual）收錄的商品農(nóng)藥品種統(tǒng)計，1974年為 520種， 2000年為812種，扣除淘汰的凈增品種為514種。與1974年的520種相比，發(fā)展是迅速的;而且新增品種多為新功能、新作用機理、新化學(xué)結(jié)構(gòu)(或活性物)、低毒、高活性的，其活性強度比30年前的

4、品種高12個數(shù)量級，每畝用量低于10g甚至1g，大大降低了農(nóng)藥的使用量?，F(xiàn)在化學(xué)合成農(nóng)藥仍是當今農(nóng)藥發(fā)展和使用的主流。 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論5v 1.3 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)（environmental toxicology of pesticide ）的概念v 研究農(nóng)藥進入環(huán)境后的環(huán)境行為和非靶標生物的毒性效應(yīng)，目的是了解農(nóng)藥產(chǎn)生負面效應(yīng)的成因，進而提出控制農(nóng)藥污染的措施，達到保護環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論6crop removalcrop removalphoto-photo-decompositiondecompositionbiological biological degradati

5、ondegradationcapillarycapillaryflowflowchemicalchemicaldecompositiondecompositionmetabolismmetabolismleachingleachingrunoffrunoffabsorption & absorption & desorptiondesorptionvolatilizationvolatilizationadsorptionadsorptionsite/mode of actionsite/mode of actiondriftsdriftswaterwaterenvironme

6、ntal compartmentsenvironmental compartments(air, soil water, organisms)(air, soil water, organisms)biological processesbiological processes (absorption, distribution, metabolism(absorption, distribution, metabolism elimination, intoxication, bioconcentration, elimination, intoxication, bioconcentrat

7、ion, detoxification)detoxification)chemical processeschemical processes(volatilization, adsorption, desorption,(volatilization, adsorption, desorption,hydrolysis, solubilization, photolysis)hydrolysis, solubilization, photolysis)ground waterground water農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論7相關(guān)學(xué)科相關(guān)學(xué)科v 毒理學(xué) toxicologyv 環(huán)境毒理學(xué) envir

8、onmental toxicologyv 生態(tài)毒理學(xué) ecotoxicologyv 農(nóng)藥毒理學(xué) toxicology of pesticides農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論8v 毒理學(xué)：毒理學(xué)是研究化學(xué)及物理因素對生物有機體的損害作用及其機理的科學(xué)。v “toxicity depends on dose”v 主要研究內(nèi)容：（1）毒物與機體相互作用的一般規(guī)律和有關(guān)影響因素；（2）毒物的毒性研究與評價方法；（3）毒物對機體健康的危害及其作用機制；（4）毒物對機體危害的防護措施農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論91.4 農(nóng)藥與環(huán)境 (pesticide and environment)v 卡遜的寂靜的春天一書出版，喚醒了人們

9、的環(huán)境保護意識。1970年， 美國成立國家環(huán)保局(us epa)，開始對包括農(nóng)藥在內(nèi)的產(chǎn)品進行全面的環(huán)境監(jiān)測，這就標志著農(nóng)業(yè)與農(nóng)藥的兩極關(guān)系逐漸演變?yōu)檗r(nóng)業(yè)-農(nóng)藥-環(huán)境的三極關(guān)系，農(nóng)藥不但要促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展，還必須符合環(huán)境保護的要求。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論101.4 農(nóng)藥與環(huán)境 (pesticide and environment)v 這給人們提出了一個不容回避的現(xiàn)實問題，農(nóng)藥在環(huán)境各要素中的行為怎樣?v 農(nóng)藥對環(huán)境生態(tài)與人體健康的危害怎樣?v 如何減少和防止農(nóng)藥對環(huán)境的污染危害?農(nóng)藥對環(huán)境的危害已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中要解決的重要問題之一。 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論111. 4. 1 農(nóng)藥對空氣的污染 v

10、有些農(nóng)藥帶有揮發(fā)性(如蒸熏劑溴甲烷、1,2-二氯丙烯等) ，在噴灑時可隨風(fēng)飄散，落在葉面上可隨蒸騰氣流進入大氣，在土壤表層時也可經(jīng)日照蒸發(fā)到大氣 中，大風(fēng)揚起農(nóng)田的塵土也帶著殘留的農(nóng)藥形成大氣顆粒物，飄浮在空中。例如， 北京地區(qū)大氣中就檢測出揮發(fā)性的有機污染物70種，半揮發(fā)性的有機污染物60 種，其中農(nóng)藥25種之多，包括艾氏劑、狄氏劑、滴滴涕、氯丹、硫丹、多氯聯(lián)苯 等。其他南方農(nóng)業(yè)地區(qū)因氣溫高，問題更為嚴重。 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論121. 4. 1 農(nóng)藥對空氣的污染 v 大氣中的農(nóng)藥可隨風(fēng)長距離地遷移，由農(nóng)村到城市，由農(nóng)業(yè)區(qū)到非農(nóng)業(yè)區(qū)，甚至到無人區(qū)。v 一是通過呼吸影響人體或生物的健康；二是通過

11、干濕沉降，影響地表水體與植物。特別是污染還影響到不使用農(nóng)藥的地區(qū)，使得整個地球沒有一片凈土。 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論131.4.2 農(nóng)藥對水體的污染 農(nóng)藥水污染有以下幾種途徑:v 近水道農(nóng)藥噴灑，下水道排水；v 來自使用農(nóng)藥區(qū)域的徑流;v 不規(guī)范的處理農(nóng)藥容器;v 在田間滲水坑處理廢農(nóng)藥不得當;v 清洗噴灑和貯存農(nóng)藥的設(shè)備或被農(nóng)藥污染的設(shè)備;v 農(nóng)藥泄漏;v 農(nóng)藥污染的土壤淋溶;v 大氣污染物的干濕沉降等。水體產(chǎn)生農(nóng)藥污染，最終通過生物鏈影響人類。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論141.4.2 農(nóng)藥對水體的污染 另外，有些農(nóng) 藥，如合成擬除蟲菊醋對水中的無脊椎動物毒性較大，如浮游動物、甲殼動物等，是水生生態(tài)系統(tǒng)

12、的重要一環(huán)。它們從生物群和非生命物質(zhì)開始，經(jīng)過消化和排泄，再循環(huán)基本的營養(yǎng)物； 同時本身又變成了其他魚類的食物。如果水生生態(tài)系統(tǒng)中沒有了它們，將對水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有深刻的影響。 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論15v 飲用水中的農(nóng)藥水平是居民飲用水的質(zhì)量控制指標。飲用水中，國際公認的單個農(nóng)藥最大可容許濃度(mac)為0.1gl-1，總農(nóng)藥最大可容許濃度(mac) 為0.5g l-1。國外農(nóng)藥污染比我國輕，但是也有許多水源是不合格的。例如英國就有298個水源，遍布全國，水體農(nóng)藥濃度超過了單一農(nóng)藥的mac標準，有76 個水源違背了總農(nóng)藥的mac標準。v 1983年，我國雖然已經(jīng)停止使用了有機氯農(nóng)藥，但是

13、20世紀90年代末期， 仍然可從長江南京段水域檢出有機氯農(nóng)藥六六六、滴滴涕、五氯酚、多氯苯等，其水平保持在ng l-1數(shù)量級。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論16v 近幾年，江蘇省內(nèi)13個省轄市25個飲用水源和25個飲用水廠 水共檢出有機污染物504種，能確切定性的213種，其中農(nóng)藥10種以上。v 北京重要水源官廳水庫近年來污染嚴重，共檢出有機氯農(nóng)藥(六六六、ddt等)、多氯聯(lián)苯及氯代烷類等污染物數(shù)十種，其揮發(fā)性有機物總含量為19.4101gl-1，污染嚴重，不能作為水源使用。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論171. 4. 3 農(nóng)藥對土攘的污染 v 土壤是污染物的匯，也是污染物的源。農(nóng)藥土壤污染是農(nóng)藥污染最典型的例子之一

14、。v 農(nóng)藥的理化特性決定了它在土壤中的分布、降解速率及對環(huán)境的影響。農(nóng)藥在土壤中經(jīng)土壤微生物作用，可以遷移、轉(zhuǎn)化直至礦化。影響這個過程的因素很多，包括土壤類型（如黏土含量、ph值和水含量等）、農(nóng)藥本身的物理化學(xué)特性等。 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論181. 4. 3 農(nóng)藥對土攘的污染 v 土壤污染了，土壤上所生長的作物和所結(jié)出的果實也會吸收污染物質(zhì)。一種簡單的植物物種，吸收也是多種多樣的，植物根系可以吸收土壤水溶液中的農(nóng)藥，土壤中固體顆粒也能吸附土壤水溶液中的農(nóng)藥。有些農(nóng)藥易蒸發(fā)，植物的葉子可以吸收空氣中的農(nóng)藥蒸氣；而根又能吸收土壤中的農(nóng)藥，再從葉面上蒸發(fā)出它，過程相當復(fù)雜。v 植物根莖葉吸收農(nóng)藥后，繼

15、而在植物體內(nèi)提升，最后可殘留在植物體內(nèi)， 人們食用該食物可直接攝入農(nóng)藥。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論191. 4. 4 農(nóng)藥對人體健康的不利影響（農(nóng)藥的急、慢性毒性）v 使用農(nóng)藥對人體健康有不利影響： 遭遇農(nóng)藥泄漏事故，或誤服農(nóng)藥，或在濃度很高的農(nóng)藥生產(chǎn)車間工作，或分裝和噴灑農(nóng)藥誤操作，都可能對人體產(chǎn)生急性中毒甚至死亡。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論201. 4. 4 農(nóng)藥對人體健康的不利影響（農(nóng)藥的急、慢性毒性）使用農(nóng)藥將會污染空氣、水體、土壤及食物，以致在飲用水和食物中含有低劑量的農(nóng)藥。人們?nèi)粘Ｉ铋L期攝入低劑量的農(nóng)藥會引起許多慢性的不良影響，如致癌、致畸和致突變，神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)等。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論21v 農(nóng)藥

16、環(huán)境毒理學(xué)的研究目的： 評價農(nóng)藥對生態(tài)環(huán)境的安全性，為農(nóng)藥的合理使用，防治農(nóng)藥的污染和指導(dǎo)新農(nóng)藥的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論22v 農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)的研究內(nèi)容：1、環(huán)境行為：農(nóng)藥在環(huán)境中發(fā)生的各種物理和化學(xué)行為?；瘜W(xué)行為主要是指農(nóng)藥在環(huán)境中的殘留性，及其降解與代謝過程；物理行為是指農(nóng)藥在環(huán)境中的移動性及其遷移擴散規(guī)律2、生態(tài)效應(yīng)：研究環(huán)境中的農(nóng)藥對各種生物影響的劑量效應(yīng)關(guān)系，及其對生態(tài)系統(tǒng)的影響3、對人畜的毒性：包括急性毒性、慢性毒性、三致作用、激素作用等。農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論23參考書及專業(yè)期刊：v 劉維屏 編，農(nóng)藥環(huán)境化學(xué)，化學(xué)工業(yè)出版社，2006；v 蔡道基 編，農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)研究

17、，中國環(huán)境科學(xué)出版社，1999；v 周啟星等編，生態(tài)毒理學(xué)，科學(xué)出版社，2004；v wayland j. hayes,jr. (馮致遠等譯）toxicology of pesticides農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論242、文獻來源農(nóng)藥學(xué)學(xué)報、農(nóng)藥、世界農(nóng)藥、農(nóng)藥科學(xué)與管理v environmental science & technology ，（acs）v journal of agricultural and food chemistry ，（acs）v environmental toxicology and chemistryv journal of pesticide sciencev pesticide sciencev pesticide biochemistry and physiology v annual review of entomology v residue reviewsv chemical abstracts,cav pesticides abstracts農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)緒論25v 有關(guān)數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)站v elsevier 電子期刊全文數(shù)據(jù)庫：提供1600余種電子期刊的全文數(shù)據(jù)v proquest 全文數(shù)據(jù)：系美國公司最新推出的農(nóng)業(yè)期刊全文光盤數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫提供160