土壤中有机氯农药的毒性-农业论文
所属栏目:作物生产科学论文
发布时间:2011-02-26 11:26:20 更新时间:2011-02-26 11:26:20
土壤中有机氯农药的毒性
边丽婧
摘要:调查研究表明,化学农药的生产和使用确实曾给人类带来明显的经济效益,使用农药是提高农业产量的重要措施之一。在相当长的时期内,人们对农药的使用仍主要着眼于对有害生物的防治和提高经济效益,而未过多地考虑农药施用后对人类生存的生态环境的危害。有机氯农药属于高效广谱杀虫剂,性质稳定,在土壤、水体和动植物体内降解缓慢,在人体内也有一定的积累,是一种重要的环境污染物[1]。对于这种污染物的分析测定常采用气相色谱-质谱联用技术来进行分析测定。
关键词:农药有机氯农药毒性
农药是各种杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂、除草剂和植物生长调节剂等农用化学制剂的总称。农药大多为有机化合物。化学农药的生产和使用确实可以给人类带来明显的经济效益。施用农药是现代农业不可或缺的技术手段。然而,农药进入田间后,真正对作物进行保护的数量仅占施用量的10%~30%,而20%~30%进入大气和水体,50%~60%残留于土壤。。造成土壤农药污染的主要是有机氯、有机磷、氨基甲酸酯和苯氧羧酸类等农药。
1.有机氯农药及其毒性危害[1]
有机氯农药是氯代烃类化合物,亦称氯代烃农药。有机氯农药大多数为白色或淡黄色结晶或固体,不溶或非溶于水,易溶于脂肪及大多数有机溶剂,挥发性小,化学性质稳定,与酶和蛋白质有较高的亲和力,故易吸附在生物体内,生物富集作用极强。有机氯农药又叫氯代烃杀虫剂,按其用途可分为杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂,应用最多的是杀虫剂。
2.有机氯农药的使用现状
有机氯农药属于高效广谱杀虫剂。20世纪40年代首先证明DDT具有显著的杀虫效果以后,又相继合成狄氏剂、艾氏剂、异狄氏剂、六六六、氯丹和杀虫酚等多种化合物,广泛应用于杀灭农业害虫及卫生害虫,是杀虫剂使用量最大的一类农药。我国过去使用农药中,60%是有机氯农药。有机氯农药性质稳定,在土壤、水体和动植物体内降解缓慢,在人体内也有一定的积累,是一种重要的环境污染物,目前已趋向被淘汰的地步,一些国家对它们的使用范围做了程度不同的限制,我国近年来已经停止生产和使用有机氯农药。
3有机氯农药的毒性以及对人体的危害
有机氯农药可以通过呼吸道、皮肤和消化道进入人体。皮肤是最常见和最危险的进入途径。此类农药被吸收后,主要分布和蓄积于脂肪组织、神经组织及肝、肾等中性脂肪内。急性毒性中毒一般多在吸收后半个小时至数小时发病,轻者头痛、头晕、视力模糊、恶心、呕吐、流延、腹痛、四肢无力;重者可见大汗淋漓、共济失调、震颤、抽搐、昏迷等。慢性中毒是由长期接触有机氯农药所致,最常见的是神经衰弱综合症,如头痛、头昏、失眠、食欲减退、乏力、易激动、多汗、心悸等。
几种典型的有机氯农药[2]
1)DDT曾经是在防治农业害虫与传播疟疾和斑疹伤寒的昆虫媒介中使用最为普遍的有机氯农药[3]。DDT在20世纪70年代以前是全世界最常用的杀虫剂。它有若干种异构体,其中仅对位异构体(p-p’-DDT)有强烈的杀虫性能。工业品中的对位异构体含量在70%以上。DDT的纯品为无色结晶,工业品中为无色或浅灰色或浅黄色的固体,熔点在87℃以上,挥发性小,不溶于水,能溶于多种有机溶剂中。化学性质稳定,日照下不易分解,在115~120℃加热15小时还能够稳定存在,在190℃以上才开始分解,但遇碱性物质易分解失效。DDT在土壤中,特别是在表层残留较高。由于DDT在土壤中的挥发性不大,且易被土壤胶体吸附,故它在土壤中的移动也不明显。但是DDT可以通过植物的根和叶子进入植物体内,它在叶片中的积累量相对较大,在果实中较少。这是由于土壤中大部分水分是通过植物叶片蒸发的,因此形成DDT的积累。DDT对人和畜的急性毒性很小。大白鼠LD50(半致死剂量)为250mg/Kg。但由于DDT脂溶性强,水溶性差(分别为100000和0.002mg/L,相差5000倍),它可以长期在脂肪组织中蓄积,并通过食物链在动物体内高度富集,使居于食物链末端的生物体内蓄积浓度比最初环境所含农药高出数百倍,对机体构成危害。而人处在食物链的最末端,受害也最大。所以,虽然DDT已经禁用多年,但仍然受到人们的关注。
2)林丹六六六有多种异构体,其中只有丙体六六六具有杀虫效果。含丙体六六六在99%以上的六六六成为林丹。林丹为白色或稍带淡黄色的粉末状结晶。溶点在112℃以上,比DDT较易挥发。20℃时在水中的溶解度为7.3mg/L,在60~70℃下不易分解,在日光和酸性条件下很稳定,但遇碱会发生分解而失去杀虫作用。由于林丹较易溶于水且有较强的挥发性,它可从土壤和空气中进入水体,也可随水蒸发,又进入大气。植物能从土壤中吸收积累一定数量的林丹。林丹在土壤中的残效期较其他有机氯杀虫剂短,容易分解消失,减轻了在土壤中的残留和对环境的污染。林丹的大鼠经口急性LD50为88~270mg/Kg,小鼠为59~246mg/Kg。按我国农药急性毒性分级标准,林丹属于中等毒性杀虫剂。在动物体内也有积累作用,对皮肤有刺激性。
3)氯丹曾用作广谱性杀虫剂。工业氯丹含量要求达到60%以上。通常加工成乳油状,琥珀色,沸点175℃,密度1.69~1.70g/cm3,不溶于水,易溶于有机溶剂,在环境中比较稳定,遇碱性物质能分解失效。其挥发性较大,但仍有比较长的残效期。在杀虫浓度范围内,对植物无药害。氯丹对人、畜毒性较低,大白鼠LD50为457~590mg/Kg。但氯丹在体内代谢后,能转化为毒性更强的环氧化物,并使血钙降低,引起中枢神经损伤。在动物体积累作用大于DDT。
4)毒杀芬是一种杀虫剂,人们以前将其用于农业和蚊虫的控制。毒杀芬为黄色蜡状固体,有轻微的松节油的气味。在70~95℃范围内软化率为67%~69%,熔点为65~90℃。不溶于水,但溶于四氯化碳、芳烃等有机溶剂。在加热或强阳光的照射和铁之类的催化剂的存在下,能脱掉氯化氢。毒杀芬对人、畜毒性中等,能够引起甲状腺肿瘤和癌症。大白鼠LD50为69mg/Kg。能在动物体内贮存。除葫芦科植物外,对其他作物均无药害,残效期长。
4.总结
4.1本文着重讲述了有机氯农药的毒性。
4.2环境中的有机氯农药的存在会严重威胁人类和动植物的生存,而人们曾一度的只关注施用农药所带来的经济效益而忽略了有机氯农药对环境造成的危害,使得土壤中蓄积了一定的有机氯农药。这些有害物质会随着食物链进入人体,严重危害人体健康。所以,近年来,许多国家包括我国已经开始停止生产和使用有机氯农药。
参考文献:
[1]惠秀娟.环境毒理学[M].北京:化学工业出版社,2003.154-155.
[2]陈怀满.环境土壤学[M].北京:科学出版社,2005.275-277.
[3]王连生.有机污染化学[M].北京:高等教育出版社,2004.
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