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关键词:农药使用 农药污染 解决措施
农药是防治农作物病虫草鼠害,保障农业增产增收的重要生产资料之一,长期以来农药的使用对我国农业的发展做出了积极的贡献,农药的使用是把双刃剑[1],在促进农业生产的同时也造成了极为严重的污染,人们的身体健康也因此遭受严重威胁,如何找到有效的措施来解决农药污染问题,已成为我们面临的紧迫任务。
一、农药使用的污染
1.大气污染
农药污染是大气污染的重要因素,农药制造过程中排出的废气对大气的污染极为严重。农药使用过程中,农药会随着大气的运动进行扩散,这会导致污染范围的扩大。土壤、水体以及植物的农药残留能够通过挥发进入大气,进而造成严重污染[2]。
2.土壤污染
农药制造过程中废水的排放和农药使用时在土壤中的残留,是农药对土壤污染的主要方式,农药对土壤的污染,能够导致土壤板结,导致土壤养分的破坏。
3.水体污染
水体污染主要是由农药生产的废水排放、农药残留以及大气中农药沉降造成的。农药对水体的污染危害极大,水体污染范围会迅速扩散,甚至地下水也会受到污染。
4.生物影响
农药的污染对生物的影响更加明显,长期处在污染环境中的生物的身体机能会受到严重损害,严重时甚至会出现死亡,农药污染也严重威胁着人类自身的健康。
二、农药污染的因素
1.生产工艺落后,结构单一
我国是世界上的农药生产大国,但是在生产工艺和技术上严重落后于发达国家,农药类型结构过于单一,高毒农药和水溶性农药所占比例较大,我国农药的结构以杀虫剂为主,在杀虫剂中,含高毒的有机磷杀虫剂又占绝大比例,与外国的农药结构相比差距还很大[3]。
2.缺乏管理,使用过量
长期以来,农药的选择侧重于杀灭性强、持续时间长的高毒农药,农药对生态环境的影响得不到人们的足够重视,农药使用管理方面缺乏必要的制度管理。为了实现杀灭性的效果,过量使用农药,我国农业单位面积施药量比发达国家平均高出2~3倍,且呈现出逐年递增的趋势,我国个别地区的用药水平远远高于全国平均水平。
3.环保意识较差,使用不合理
农民缺少环保意识,对农药的使用缺乏系统的理论知识,在农药使用过程中往往出现农药使用不合理的现象,从而造成了环境的污染,在农药使用过程中单纯追求灭害除草的效果,自行提高农药配比浓度,增加使用剂量,甚至使用国家禁用的高毒农药,农药不合理的使用对环境和我们自身都造成了严重的影响。
三、解决措施
1.加强科学研究,改善农药结构
面对我国农药结构单一、工艺落后的问题,我们需要依赖新的科学技术加大对农药研发力度,将农药的相关研究列为重点研究课题,组织相关技术人员进行科研攻关,淘汰高毒农药,保证农药效果的同时降低其毒性。充分吸收借鉴世界先进的农药制造工艺和经验,更新农药生产设备,严厉打击非法的农药生产厂家,改变单一的农药结构,促使我国农药结构更加合理[4]。
2.健全相关法规制度,加强管理
制度是解决农药污染问题的重要保障,相关法规制度的缺乏使得农药使用管理上出现了诸多漏洞,生产厂家忽视生态环境的保护,单纯追求经济利益,生产高毒高污染的农药。加强法规制度建设能够有效的减少农药使用不合理现象的发生,除此之外还需要建立健全管理监测体系,对农药污染进行及时的预警,制定针对农药污染的相关应对措施,完善的管理制度和完理措施是应对农药污染问题的重要环节,对农药使用进行制度约束和强化管理有其必要性。
3.加强宣传,提高环保意识
农民由于整体文化素质不高,对环境保护还没有完整的概念,针对这一问题,加强宣传是十分必要的,通过基层政府相关部门开展广泛的农药使用宣传教育活动,组织农民对农药的正确使用方法进行学习,纠正不合理的农药使用行为,讲解农药污染的危害,提高农民的环保意识。除此之外还应加强法制宣传,使农民了解农药使用的相关法律法规,提高农民使用农药的法制意识,只有具备良好的法制意识,才能实现对农药使用行为更好的约束。
4.其他
农药污染问题牵扯到多个方面的因素,想要彻底解决农药污染问题还需要公众的参与,在农药污染治理上广泛征求民众各种意见,号召人们自觉抵制高毒农药,在相关法律法规的指导下,选择正确的农药并科学合理的使用。从农业发展自身来说,我们可以改良栽培技术减少农药的使用,促进绿色化农业发展。不断开发新的灭害农业技术,压缩农药的使用范围,利用先进的农业灭害技术逐步替代农药的使用。
四、结束语
我国是世界上的农业大国,农业的发展是社会经济发展的基础,就我国农业发展现状看来,农药将在相当长的时期内继续使用,在这种形式下,减少农药污染问题显得格外紧迫。农药污染问题和我们每个人息息相关,我们对于这一问题的关注也在不断增加,解决农药污染问题需要公众的广泛参与,在我国可持续发展的战略指导下,农业发展也在不断创新,以绿色农业为代表的先进农业发展模式正在兴起,相信随着农业的发展和灭害技术的进步,农药污染问题必将会得到完善的解决。
参考文献
[1] 王雪芳.农药污染与生态环境保护[J].广西农学报,2012(10).
[2] 吴东雷.农业生态环境保护[M].化学工业出版社,2011(02).
[3] 张小平.化学农药对农业生态环境的污染及防治[J].生态经济,2011(10).
关键词:农药;农作物;污染;治理
农药在治理病虫害保障农作物丰收增产中起到了极为关键的作用,农药在整个农业体系中都具有十分重要的地位。在世界上,每天都有大量的农药被使用,同样,也会有大量的农药被生产。中国是一个农业大国,每年都会有大量的病虫害发生,所以农药的使用更为普遍,更为重要,如果没有农药的帮助,我国每年的农业损失将是不可估量的。
1农药污染的危害
化学农药对环境的污染主要是毒化大气、水系和土壤,造成对自然的污染,影响生活在自然界中的各种生物,引起生物相的改变,敏感种的减少与消失,污染种的增多与加强。
1.1农药对植物自身的污染
农药在喷洒到植物表面后,有一些农药会残留在树木的枝干,果实的表面或者是树叶的表面上,随着时间的推移,这些残存的农药开始渐渐的向内渗透,从而进入树木及果实的内部,在植物内部不断得到疏导,从而污染植物的内部机理。植物在受到农药污染之后,会出现延缓果实成熟的时间,光合作用受到减慢,严重的甚至会出现树叶发黄、脱落、果实长斑、异味、脱落、枝干畸形甚至植株死亡。
1.2农药污染对人体健康的危害
农药既是重要的农业生产资料,又是对生物体有害作用的化学物质,即具有毒物的属性。农药可经消化道、呼吸道和皮肤三条途径进入人体而引起中毒,其中包括急性中毒、慢性中毒等。由于人们的生活方式不同,有误服、误食、食用不卫生的水果,蔬菜和不注重个人的清洁卫生的情况而引起药物性中毒,而有些农药能溶解在人体的脂肪和汗液中,特别是有机磷农药,可以通过皮肤进入人体,危害人体的健康。
1.3农药对生态环境的污染
1.3.1农药污染对水环境的危害
有时为防治蚊子幼虫施敌敌畏,敌百虫和其他杀虫剂于水面;为消灭渠道、水库和湖泊中的杂草而使用水生型除草剂等造成水中的农药浓度过高,大量的鱼和虾类的水生动物死亡。还在一些农药药夜配制点有不少药瓶和其他包装物,降雨后会产生径流污染,施药工具的随意清洁也造成水质污染
1.3.2农药对农作物和土壤生物的影响
土壤农药对农作物的影响,主要表现在对农作物生长的影响和农作物从土壤中吸收农药而降低农产品质量。
1.3.3农药对大气的污染
由于农药污染的地理位置和空间距离的不同,空气中农药的量分布为三个带。第一带是导致农药进入空气的药源带。在这一带的空气中农药的浓度最高,之后由于空气流动,使空气中农药逐渐发生扩散和稀释,并迁离使用带。此外,由于蒸发和挥发作用被处理目标上的和土壤中的农药向空气中扩散。
2农药对环境污染的防治措施
为了解决农药污染的现状,降低农药污染造成的对园林、土壤、空气及人畜的危害,人们必须采取有力的措施对策。在此过程中有一个关键所在,就是尽量避免化学药物在园林病虫防治中的使用,更多的采用物理、生物等防治措施,将这几种方式正确、高效的综合在一起使用,从而提高病虫防治的安全性和环保性。
2.1从源头上降低病虫害的发生率,减少农药的使用
众所周知,病虫等问题大多发生在不健康的植物群中,如果在园林的种植过程中能够采取科学有效的方法,增强植物的健康状况,提高其抗病性、抗虫性,那么我们就可以从根本上减少农药的使用。有若干方法可供使用。
2.2引进更加先进的非农药防治手段
除了化学农药防治,还存在着其他防治病虫害的方法,如一些生物防治的方法,利用病虫的天敌或者微生物等无害环保的生物来抵御害虫和病菌对园林植物的侵袭。利用这种方法不仅可以实现绿色无污染的高效杀灭病虫害,而且可以降低成本,可以称得上是事半功倍。除此之外,物理方法也是十分可行的,对病树物理治疗、捕捉杀死害虫、在高温环境下杀死害虫、给果实套袋从而减少病虫的侵袭等等。
2.3提高化学农药使用时的科学性
2.3.1对症下药
农药的种类很多,性能各不相同,防治对象、范围,以及持效期和作用方式都有很大差。所以,使用农药时,必须认准病虫种类,如防治蚜虫等刺吸式口器害虫,选用吡虫啉、抗蚜威等内吸性杀虫剂才有效,而使用胃毒剂则无效。农民朋友对栽培的蔬菜或果树在本地区易发的病虫害种类要学会识别,熟悉其发生规律,在防治时才能对症下药。
2.3.2适时用药
每一种病害都有由轻到重的发展过程,植物受害程度也有一个由量变到质变的过程。在生产实践中,有些农民朋友选择使用杀菌剂不当,在植物发病后,甚至比较严重时仍然用保护性杀菌剂,连续多次喷施,依然收效甚微。防治虫害也有个关键时期,即“治早、治小、治了”,也就是说,抓住发生初期及早防治。如梨小食心虫防治的适期是成虫出现高峰时,一般采用糖醋液诱捕器或梨小食心虫性外激素诱捕器监测成虫发生期,当诱蛾量达到高蜂时,向后推3~5天即是施药适期。
2.3.3严格控制施药浓度和次数
防治病虫害用药的浓度,一般在农药袋(瓶)标签上都有说明,应严格按说明配制,不能随意加大用药量。农民朋友普遍存在着一种误解,认为用药量加大,防治效果才好,药水在植株上到处流才算喷施彻底。但往往事与愿违,加大浓度一是会造成农药随水流失,二是叶片不可能平整,会造成农药沉积,分布不均,不利于防治病虫害。施药时要遵守农药的安全间隔期,保证产品中农药残留量低于最大允许量。蔬菜、水果的采收期一定要超过农药安全间隔期,切记在采收前不可任意喷施农药。
2.3.4合理复配农药,轮换使用农药
科学复配农药,可提高防治效果,扩大防治对象,延缓病虫抗性,降低防治成本,充分发挥农药制剂的作用。目前农药复配混用有两种方法:一种是农药厂把两种以上的农药原药混配加工,制成不同制剂,实行商品化生产投入市场,以杀菌剂为例,有多硫悬浮剂、双效灵、炭疽福美、f霜?锰锌,甲霜灵锰锌等。甲霜灵锰锌是防治霜霉病的良药,此药是内吸性杀菌剂,既有保护作用,又有防治作用,药物施用后立即进入植物体内杀死病菌,锰锌残留表面,病菌不能侵入。另一种是根据当时当地发生病虫的实际需要,把两种以上的农药混配现用,有杀虫剂加增效剂、杀菌剂加杀虫剂等等。值得注意的是,农药复配虽然可产生较好的经济效益,但切不可任意组合,盲目地搞“二合一”、“三合一”。田间现混配现使用的农药应坚持先试验后混用的原则,否则不仅起不到增效作用,而且还可能产生增加毒性、增强病虫的抗药性等不良作用。
3结语
在园林病虫害防治中,农药污染的情况种类繁多,虽然很难做到完全消除农药的污染情况,但只要采取合理正确的对策,科学高效用药,加强对园林植物的管理,并将化学、物理、生物等多种防治手段灵活巧妙的结合在一起运用,我们就能降低农药的污染状况,为园林植物的生长和环境健康创造更好的条件。
参考文献:
在现代农业生产过程中,农药对于农产品的优质和丰产有着不容忽视的作用。但是,随着农药的使用范围和总量的不断扩大,大量有毒物质进入土壤、水体、大气及生物体内,造成一系列诸如环境污染日趋严重、农产品中农药残留大大超标和各种疾病增多等等的农药公害问题。本文针对江西省各类作物土壤中农药残留现状,提出了一系列预防、修复和治理对策。
1江西省各类土壤农药残留现状
1.1水稻田土壤
水稻田的农药以杀虫剂和杀菌剂为主。江西省水稻实际种植面积达193.33万hm2,双季稻占水稻种植总面积89%,比例全国居首。有记录的全省水稻田农药使用量达5725万kg/年,无记录的将近100万kg,年。其中,HCH(六六六)和DDT的用量占了89%,稻米和土壤中均有较多残留,甚至稻米中残留高于土壤。
1.2果园土壤
果园中常用除草剂、杀虫剂和杀菌剂,例如草甘膦、百草枯、乐果、甲基托布津、多菌灵等。截止2014年,江西省实际果园面积达到33.33万hm2以上,每年农药使用量达到2000万kg以上,这些农药或直接用于土壤,或随着雨水进入土壤,便成为重要的污染源。
1.3菜园土壤
自从食品安全事件屡屡曝光以后,江西省大力发展安全绿色无公害蔬菜栽培,保证百姓餐桌的安全放心。为了避免在蔬菜生长期间喷药,栽前对土壤消毒必须彻底,做到无菌无虫,完全清洁。虽然在保护地蔬菜上可以用到高温闷棚,但露天蔬菜栽培必须要进行农药消毒以消灭前茬的虫卵和细菌,这就导致蔬菜栽培过程中不可避免地出现土壤的农药污染。
2治理对策
2.1改变生产经营方式,提高生产经营组织化程度
任何改良土壤的环保措施,都需要政策和组织的带动。如果土壤的集约化程度达到一定水平,则政令下达之后,所有的措施可以同时到位,提高了土壤农药残留治理的实施效率。另外,土地和生产的集约经营直接影响到农产品的质量控制能力,影响到国家有关农产品安全管理政策,如农产品标志管理、农产品安全的追溯和承诺制度的实施效率。
2.2完善土壤农药残留标准,建立健全法律和制度
2.2.1加强农药残留检测技术研究和推广,充分发挥技术的支撑作用。土壤农药残留量检测是微量或超微量分析,必须采用高灵敏度的检测器才能实现。尤其是近几年来,高效农药品种不断出现,在农产品和环境中的残留量很低,对检测技术要求不断提高。国际上农药残留检测技术主要有:气相色谱法(GC),液相色谱法(LC),薄层色谱法(TLC),超临界流体色谱(SFC),毛细管电泳(CE),生物监测技术,红外光谱法(IR)。江西省相关环保部门应提高土壤农药残留检测水平,以便于更好地监测土壤农药残留现状,制定不同类型、不同用途土壤的农药残留标准,为控制农药使用决策提供数据参考。
2.2.2健全农产品食品安全法律体系。立足中国国情,与国际标准接轨相结合,认定食品安全行政执法与独立司法相结合。以行政执法为基础,以食品安全监管为中心,设计食品安全法律体系。坚持食品安全法律体系是融合民商法、行政法、经济法、刑法和程序法内容的复合型体系。适当加重农产品安全导致事故的处罚力度,逐步完善农产品的质量监督体系。
2.2.3进一步完善农产品农药残留检测监控体系。研制或引用国内外最新农药残留检测技术,提高检测效率和准确率,加大投入,切实加强蔬菜、水果、五谷杂粮等农药残留检测站的建设和升级换代工作,加大蔬菜批发市场农残检测站的建设力度和各学校、企业饭堂等集体农产品供应场所的农残检测室的建设力度,以达到关口前移,堵住源头的目的。
2.2.4完善蔬菜质量安全定点跟踪和追溯制度。完善系统的监测与评价背景资料是科学制定蔬菜安全管理法规、标准的前提,也是实施“良好农业规范(GAP)”、“良好操作规范(GMP)”和危害分析与关键点控制分析(HACCP)等先进的安全控制技术的前提。为此,政府应定期或不定期开展蔬菜产品产地环境的污染水平、污染因子、污染源及其变化趋势的调研,摸清蔬菜中的农药残留以及生物毒素等的污染状况,对健康危害大而贸易中又十分敏感污染物的污染状况,应设立定点检测,加强农业投入品监管力度等。
2.3修复已被污染的土壤
2.3.1利用土壤和根际微生物降解。土壤微生物是生物降解土壤污染的主体,农药的微生物降解是能够彻底消除农药土壤污染的主要途径。每lg根际土中约含1×109个细菌,l×107个放线菌,l×106个真菌,l×103个原生动物及1×103个藻类。这些微生物分泌的胞外酶有效参与土壤中有毒物的降解,使根际生物系统成为土壤环境中最具活力的子系统。在生产栽培管理中,可以采用免耕法使土壤自动降解,或者施用菌肥改善土壤物理性状。
2.3.2农药污染土壤的化学修复。化学修复技术主要是通过化学添加剂清除和降低土壤中的污染物的方法。针对土壤中污染物的特点,选用合适的化学清除剂和合适的方法,利用化学清除剂的物理化学性质及土壤对污染物、化学清除剂的吸附作用等,清除污染物或降低污染物的浓度至安全标准范围,且所施化学药剂不对土壤环境系统造成二次污染。
2.3.3物理——化学修复法。土壤真空吸引法(SVE)是一种重要的物理——化学修复方法。它是利用真空泵产生负压,驱使空气流过受农药污染的不饱和土壤孔隙而解吸并夹带有机成分流向抽取井,并最终于地上处理,对于受挥发性有机农药污染的土壤的净化来说,SVE是一种有效的方法。
2.3.4使用土壤农残降解剂。土壤农残降解剂可有效清除土壤中残留的可溶性盐类等工业污染物,达到修复清洁土壤,消除有机毒物和改善生态环境的目的。
2.4采用绿色植保、农药减量技术
近年来,江西省为贯彻“公共植保、绿色植保”理念,省植保植检局在靖安县香田镇黄龙村组织建立绿色植保农药减量示范村。集成示范“三生三诱”等非化学防治技术和科学用药技术等绿色植保技术。据统计,已在示范村共安装了30盏太阳能杀虫灯和500个干式诱捕器,全村农药用量减少30%,不仅有效控制了二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱等害虫,而且大大降低了农药用量和污染,深受农民朋友欢迎。
2.5增加媒体舆论的透明度,加大宣传力度
各电视台可以开设无公害蔬菜、水果、大米的知识讲堂,不仅让消费者学会辨别“有毒”大米和果蔬的方法,而且对蔬菜生产者进行有关农药安全、科学种植和先进技术的培训,使“农药安全、土壤安全、食品安全”这一概念深入人心,并贯穿于整个蔬菜生产过程中,使生产者能够在高新技术的带动下科学高效地进行生产。同时,通过反面曝光,鞭笞不道德、不负责任的行为。通过产品推荐,提高无公害蔬菜的知名度,激起消费者的购买欲望,用市场需求带动农产品质量的提高。
2.6其他农艺措施
禁止使用高毒高残留农药,大力推广高效、低毒、低残留农药,合理安全使用农药,采取避毒措施;掌握科学的施药技术,注意安全间隔期;使用客土,翻压绿肥,增加土壤容量和提高土壤降解能力;增加土壤有机质含量、沙掺粘改良沙性土壤,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量。
农药的广泛使用给生态环境带来了严重的后果。我国每年农药中毒的人数已占世界同类中毒事故的50%左右。控制农药污染,保护生态环境,已成为环境保护的很重要的问题之一。
一、我国农药的使用和污染现状
我国是发展中的农业大国,农药的年用量大约在25万吨左右,每年化学农药的使用可挽回粮食和棉花损失达数千万吨,但因此而造成的环境污染和生态破坏也是不容忽视的。
我国现已成为世界第二农药生产大国。1983年有机氯农药禁用后,我国杀虫剂、杀菌剂、除草剂三大类农药的比例从1980年的93.04%、5.65%、0.81%调整至1996年的71.27%,9.76%、15.82%,而在发达国家杀虫剂、杀菌剂、除草剂的比例约为2:1:2。相比之下,我国的农药生产结构欠合理。农药的大量生产与使用将对生态环境产生破坏性的影响;毒性持久的杀虫剂在杀灭害虫的同时,会杀死种类繁多的其他昆虫;破坏生态平衡,而且还会通过食物链进入人体。据统计,1991—1996年间,我国就发生农药中毒24739例,死亡24612人,尚不包括因使用被农药污染蔬菜造成的中毒。调整农药结构,科学使用农药,严格农药的制造、使用和管理已成为亟待解决的问题。
二、农药定时炸弹与环境保护
1.我国由于多年来大量连续使用农药,导致病虫害物种对农药产生抗药性。农药的大量使用也使害虫的天敌资源遭到摧残;使害虫的危害扩大,从而增加了对农药的依赖。目前我国在农业生产中投放的农药不可能在短期内迅速减少,这些污染农药最后大部分将进入土壤,如果对“农药定时炸弹”及其未来构成的潜在危险认识不足,听任残留农药在土壤中逐步大面积积累,总有一天;将会引起“农药定时炸弹”的爆炸,使得很大一部分耕地不再适于耕种;使人们失去赖以生存的空间,这种灾难将无可挽救。因此,我们从现在开始就应该有长远的环境保护眼光,采取一些必要的措施来减轻或消除农药对环境的影响:加强生物防治研究,提高绿色食品比重。采用生物防治,不污染环境,有利于生态平衡。
关键词:多菌灵 土壤 迁移 降解
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0060-02
化学农药的应用可以有效保障农业丰收,在现代农业生产中发挥着不可替代的作用,然而,由于人们长期地过量用药,高毒、难降解农药的大量使用,人们赖以生存的环境接纳了过多的化学品,所以研究农药在土壤环境中的降解特性及其环境行为对于现代农业的可持续发展具有重要意义。
1 有机农药污染现状
地上施用和地下施用是农药最主要的两种使用方式,即:(1)通过喷雾、喷粉、撒施等措施进行地上用药,一部分沉降到作物体上,其余的绝大部分都要沉积到土表面;(2)通过拌种、拌土或沟施等方式进行地下施药,一部分可作用于靶标外,但绝大部分则直接进入土壤中。由此可见,无论通过地上施用还是地下施用,农药的绝大部分最终都会汇集于土壤中,因此,土壤可称为是农药等污染物的“汇”。因此很多学者认为农药施用后会有80%进入环境,尤其是土壤接纳了大量的有机农药。所以,农田土壤的农药污染情况十分严重,引人关注的有机氯农药污染依然广泛存在,同时广泛应用的杀虫剂而导致了土壤新问题的出现,土壤中农药污染很难在短时间内消除,有的污染还是不可逆的过程,很容易通过食物链威胁到人类的健康[1]。
随着《土壤污染防治行动计划》)的出台,对于构建土壤环境治理体系、推动环境保护产业发展,改善区域土壤环境质量、保障农业生产环境安全具有积极意义。
2 多菌灵特性及应用范围
多菌灵属于内吸性杀菌剂,是苯并咪唑类化合物,具有抑菌效率高、抑菌范围广等优点,应用广泛,对水稻、小麦、蔬菜、中药材等多种植物的褐斑病、立枯病等病害的防治具有良好效果。多菌灵的杀菌机理是通过干扰真菌微管的正常装配来实现的,但也会导致啮齿类雄性动物的生殖能力显著下降,当然也会影响到人类或其他哺乳动物的生殖和发育。
由于多菌灵的毒性较高,我国食品卫生标准中规定多菌灵最大残留限量低于0.5 mg/kg。对多菌灵的需求量占杀菌剂总需求量的10%,占农药总需求量的3%左右,属于为数不多的万吨级杀菌剂。而水稻、果树、蔬菜、中药材等栽培过程中多具有湿度大、温度高或者生长周期长等特点,因而病害相对严重,多菌灵等杀菌剂污染问题就较为突出。
3 杀菌剂的危害特征
杀虫剂的毒性相对较大,如果进入土壤中的农药达到一定数量,对栖息在土壤中的生物种群将产生严重危害,破坏土壤结构。一般来说,土壤杀虫剂污染容易发生在夏季,以有机磷、拟除虫菊酯类为主;而病害伴随着作物整个生长周期,所以杀菌剂施用周期更长。例如黄瓜和西红柿的栽培中,用多菌灵等杀菌剂在育苗期进行拌种消毒、移苗后苗期进行喷施防猝倒病和立枯病、定植后进行灌根防枯萎病、结果期喷施防白粉病等;再如为防治人参立枯病、锈腐病、根腐病,每年要用多菌灵对土壤进行5~6次处理。虽然杀菌剂超标现象如此严重,但人们通常认为杀菌剂的急性毒性较弱,因此人们更加关注容易引起中毒死亡的杀虫剂。从环境毒理学的角度上看,这种观点后果将是十分可怕的。
同大田栽培相比,蔬菜、人参、果树和水稻栽培过程中,往往有保护性耕作的阶段,在人工创造的小气候单元内,具有高温、高湿、光照较弱和温差较大的特点。它作为一个特殊的生态系统,环境条件差别很大,相对封闭的生态环境既有利于立地植物生长发育,同时也为病害、虫害的繁殖提供了适宜的条件。这种特殊环境改变了农药在植物和土壤中的消解行为。研究表明,农药在保护性耕作土壤的残留期明显长于露地,容易导致农药在土壤中的积累。
4 多菌灵污染控制机理研究现状
从现有的文献资料来看,有关杀菌剂在土壤中的残留动态研究较多,也有人提出了一些控制对策,但多从“防”的技术上进行探讨,机理研究相对薄弱。
4.1 外源化学物质修复
利用外源化学物质的氧化性或催化性能,增加有机污染物的可利用性,利用TiO2和Fe2O3为催化剂促进PAHs的降解,因为氧化剂有利于土壤中农药的降解,显然,利用过氧化氢加速有机磷农药的降解,但过氧化氢的氧化能力过强,会威胁作物的生长。此类方法价格昂贵,还有可能产生新的次生污染。
4.2 植物修复
植物直接吸收并在植物组织中降解为非植物毒性的物质。具有特殊功能的植物能直接从土壤吸收农药并进行分解,再通过代谢作用使其转化为CO2和H2O。
具有发达根系的植物,或者能分泌某些降解酶的植物能促进根际微生物菌群对农药的降解,而且还发现一些草本植物能有效降解土壤中的有机物。
4.3 微生物修复
这方面的研究最为广泛,有原位和异位修复2种,原位修复相对更为省事些。但无论微生物以何种机理降解有机农药,所投加的菌剂是降低土壤中污染物的关键所在[2],此方法虽然便宜,但需要较长的时间筛选特定的微生物,并且很大程度上受环境条件的影响。学者分离出了降解多菌灵的菌株,也具有较好的降解效果,但是容易受到温度、pH值、外加氮源的影响。
4.4 菌根修复
人们发现菌根能显著提升植物的逆境抗胁迫能力,在抗旱、抗盐碱、抗酸化、抗重金属和有机污染等方面都能发挥很大作用,这就使得人们越来越关注有机污染土壤中菌根的作用。作为土壤微生物与植物根系之间的桥梁和纽带,菌根能够加速有机污染物的转化与降解,对植物生长和有机污染土壤等方面具有积极的作用。菌根真菌与植物根系形成的共生体既有利于植物生长,又能扩大根际范围,产生根系分泌物和特殊性酶、促进根际微生物的活性提升。上述作用能够增加作物根系的生长活力、促进土壤中有机农药的转化与降解,有大量菌根生长的植物对农药有很强的耐受性,把有机有机污染物转化为菌根真菌和植株的营养成分,降低农药对土壤的污染程度。例如,菌根真菌容易侵染豆科植物,大豆根系有丛枝菌根真菌生长之后,氧化乐果威胁影响到作物生长。因此利用菌根技术修复有机污染物污染过的土壤是生物修复的重要措施之一,具有广阔的发展前景。
5 多菌灵迁移特性研究现状
土壤中的污染物很容易通过地表径流和淋溶作用进入水体,成为面源污染威胁最大的因素之一。人们对水体富营养化较为关注,对农药和重金属等污染物在农田土壤―水体系的迁移和转化方面并未引起足够的重视,通常认为这些污染物对水体的富营养化贡献量不大,并且也不像水体富营养化那么直观。但是从毒性和对生物体的危害方面来看,农药污染具有在天然水体中只要有微量浓度即可产生毒性效应、一般难于生物降解等特点,因此其影响很难在短时间内消除,并且可以通过食物链最终威胁到人类的健康。农药等有机污染物在土壤中运移及从土壤向水体迁移除了与污染物本身性质、土壤类型、土壤结构等因素有关外,与土壤吸附性能、降水强度和坡度也密切相关,但有关黑土区的资料很少。因此,应加强黑土区土壤中多菌灵等有机农药迁移规律研究,以补充面源污染数据,而且还有助于进一步明确其降解机理和影响因素,以协调农业生产和环境保护的关系。
参考文献
【关键词】 中药;农药残留;检测方法
中药是一种具有防病、治病以及保健功效的特殊农产品, 具有疗效温和、毒副作用小、标本兼治的优点, 深受广大人民喜爱。然而, 上世纪农药的广泛使用给中药材带来严重影响, 农药残留不但导致中药材质量下降, 同时危害人体健康。农药残留含量作为中药材质量控制的一项重要指标, 其检测技术也应不断更新。现对近年来中药中农药残留检验方法研究如下。
1 中药中农药污染现状
当前, 中药材中存在农药污染现象。造成中药材污染的主要原因有:种植过程中使用农药造成的直接污染, 如有机氯农药, 不易被分解, 长期残留在自然界土壤和水源中, 被药材植物吸收;在药材在采收、加工以及储存的过程中受到污染, 如加工过程中引入保用农药残留的辅料引起污染。农药残留检测是十分复杂的痕量分析技术, 其样品基质复杂;中药中含有的次生代谢产物种类繁多;农药最大允许残留量要求严格, 需要较高灵敏度的测定方法;中药材种植多为小户, 没有统一的指导, 农户随意用药, 用药各类无法进行有效统计。因此, 开发出高灵敏度以及专属性强通用性广的多残留测定方法至关重要。
2 中药中农药残留检测方法研究
中药材中农药残留污染检测技术不断发展, 新的技术不断涌现。现就近年来采用的主要检测方法:色谱法、免疫分析法、联用法具体阐述如下。
2. 1 色谱法 色谱法是目前最常用的检测方法, 主要包括以下四种:①薄层色谱法(TCL)。根据被分离的化合物在溶剂间的分配或吸附剂的吸附情况不同达到彼此分离的目的, 主要用于定性分析, 其方法简单, 可同时分析多个样品, 常用于复杂混合物的分离和筛选。②气相色谱法(GC)。用气体作为移动相的色谱法, 是目前检测农药残留的主要方法, 具有操作方法简单、分析速度快、灵敏度高等优点, 适用于中药中农药的残留的测定。③高效液相色谱法(HPLC)。在经典色谱法的基础上运用了气相色谱的理论, 利用高压输送流动相, 以特殊方法将色谱柱用小粒径填充而成, 其柱效远远超过经典液相色谱, 且柱后同时与高灵敏度的检测器连接, 能够对流出物进行连续检测。适用于难挥发、强极性及受热易分解及离子型化合物的检测。④超临界液体色谱法(SFC)。利用某些流体在超临界情况下可增强某些物质的溶解性的特点检测农药残留情况, 对气相色谱无法用于热不稳定与挥发性差的农药分析、液相色谱常用紫外检测器而很多农药无紫外吸收问题, SFC均可解决, 可对复杂混合物进行分析, 且具有一定的高效性。
2. 2 免疫分析法 免疫分析法是利用抗原或抗体特异性结合反应检测各种物质的分析方法。对半抗原或抗体进行标记, 利用标记物的物理、化学、生物的放大作用, 对样品定的农药残留进行检测。在对大分子量极性物质的检测, 免疫分析法具有特异性强、灵敏度高、方便快捷的优点, 适用于现场分析。当前, 农药残留免疫分析技术主要为相对独立的分析方法(免疫测定法)和将免疫分析技术与常规免疫分析技术联用的分析法(如免疫亲和色谱)。当前, 免疫分析法主要用于水样、流体食物中农药残留量的分析检测[1]。
2. 3 联用技术 联用技术是将高效分离与灵敏检测相结合的现代方法, 主要结合方式有:①液相色谱-质谱联用(LC-MS)。LC-MS具有对热不稳定与分子较大的农药能够进行定性、定量分析, 且灵敏度高的优势;同时也对操作者操作水平及检测仪器的精密性具有较高要求;在对中药中农药残留检测中, LC-MS是一种高效率、高可靠性的分析技术。②气相色谱-质谱联用(GC-MS)。气质联用技术是气相色谱与质谱法的联用, 具有重视性好、灵敏度高的优点, 同时能检测出多种农药残留并确保残留农药的结构, 在农药残留的定性定量分析方面具有较强的优势。
由上文可知, 在对中药材中农药残留的检测中, 应以气相色谱法为主, 高效液相色谱法为辅;超临界液体色谱法结合了气相高效液相色谱法的优点, 但重复性较差, 可根据具体情况选用;免疫分析法则有待推广应用于药材中中药残留的检测。
【关键词】农业面源污染;农药;化肥;畜禽养殖
中图分类号:X506文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)02-090-02
在城市环境日益改善的同时,农村环境问题却越来越突出,尤其是农业面源污染,已经成为影响农村生态环境安全的主要因素。山东是个农业大省,随着近年来全省工业污染治理力度的不断加大,农业面源污染问题变得越来越突出,已成为继工业污染源之后的第二大污染源。如何有效防治农业面源污染,推进农村环境保护将是山东“三农”问题的重要内容。
一、农业面源污染的特点
农业面源污染是指在农业生产中,由沉积物、农药、化肥、废料、致病菌等分散污染源引起,并通过直接散失、淋洗、径流、渗漏、吸附、吸收、化学反应等不同途径对土壤、水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统造成的污染,主要包括化肥污染、农药污染、农膜污染和集约化养殖场污染。这些污染源对环境的污染,尤其对水环境的污染影响最大。农用面源污染已成为当今世界生态环境污染和破坏的重要因素。农业面源污染的特点:
(1)污染源分布广泛。农业产生的污染主要来自于农作物种植过程中化肥、农药、农膜等的过量施用,以及畜禽养殖污染,农业面源的污染源广泛分散、范围广、没有明确位置。
(2)污染物排放零散且随机性强。正因为污染源广泛分散、没有明确位置,势必造成农业面源污染物排放的零散,加上农民环保意识还不强,污染排放的随机性增加。
(3)污染物排放隐蔽。由于单位面积上的污染负荷小,人们往往忽视农业面源污染的宏观效应,隐蔽性强且具有长期性,环境影响程度深。
(4)不易监测和难以量化。由于其分散性、随机性和隐蔽性,面源污染不易监测和难以量化,而且一直没有进行系统和针对性的调查监测与评价,缺乏可靠系统性的农业面源污染基础信息数据,更难以准确判定农业面源污染的原因、机理,缺乏行之有效的防治理论与技术。
(5)污染物排放量大。据估算,目前我国水体氮磷污染物中来自工业、生活污水和农业面源污染的大约各占1/3,但这只是很粗略的估计。不管具体数字是多少,过量施用化肥、农药导致的农业面源污染问题已经成为当前最受关注的环境问题之一。
二、山东省农业面源污染现状与环境影响分析
目前,广大农村的环境污染和生态破坏问题已经成为保持农村经济可持续发展的一大障碍。山东省农业面源污染主要包括农药、化肥、农膜、畜禽养殖与农村生活垃圾等对农村环境的污染。农药、化肥、农膜三项农用化学品的施用总量和单位面积施用量都在全国前列。
(一)农药污染。山东省农药的施用是从上世纪50年代初开始,60-80年代施用量增长很快,70年代末到80年代初达,农药用量达到一个高峰。自1983年4月起国家禁止生产和使用六六六、DDT等高毒、高残留、难降解的农药以来,用药量一度有所下降,农药种类也由过去的以汞制剂、砷制剂和有机氯等品种为主,调整为以高效、低毒、低残留的菊酯类农药、有机磷农药为主。尽管全省广泛开展了绿色食品、有机食品和无公害农产品生产,积极推广了病虫害综合防治、生物防治等技术,但各种替代化学农药的施用量仍呈迅速增加的趋势,目前重新回到农药施用量的高峰期,农药污染问题已引起社会各界的广泛重视。
农药使用量大、结构不合理、有效利用率低是造成农药对农业环境和农产品污染的主要因素。统计资料表明,近几年全省每公顷平均施用农药12公斤以上,全省农药总量中化学农药占总量的93.3%,生物农药仅占6.7%,其中,高毒、高残留农药占30%多。田间施用农药时,大部分农药洒落到农田地面,有些残存于农田土壤中,有些流失到江河湖库,有些则漂散于大气中,从而造成对环境的污染。各类农药的利用率较低,一般为10-20%,高的也不超过30%。
大量农药的不合理施用,对土壤、水体、大气等农业环境和农作物造成污染,特别是一些高残留、高毒农药残留时间长,降解、分解缓慢,在作物收获后还会有残留农药,通过食物链和生物富集作用污染其他食品,对人民身体健康造成威胁。农产品农药残留超标的问题,已成为影响农产品质量的最大制约因素。
(二)化肥污染。山东省化肥的使用也始于上世纪50年代,起初只是作为有机肥的一种补充,自70年代以来,化肥生产量和使用量持续快速上升。随着全省耕地面积的逐年减少和化肥施用量的迅速增加,单位耕地面积化肥施用量以更快的速度增长。长期以来,化肥投入结构存在不合理的现象,氮、磷、钾比例失调,氮肥施用量过大,磷、钾肥施用不足,忽视中微量元素肥料的施用,造成化肥利用率降低、生产效益下降和环境污染加重。随着化肥施用量的不断增加,山东省的化肥生产和投入结构都得到了较大改善,磷、钾肥特别是各种复合肥、专用肥的施用量显著增加,而氮肥的增长则有所减缓,投入结构呈现了逐步优化的趋势。
(三)农膜污染。山东省农用塑料薄膜的使用始于上世纪70年代,近些年来,由于设施农业、保护地栽培和地膜覆盖的迅速发展,各类农膜用量一直呈高速增长势头。农膜种类以各种聚氯乙烯膜、聚乙烯膜为主,可降解农膜总体上尚处于试验开发阶段。山东省地膜覆盖发展迅速,年消耗24万吨左右,覆盖面积达150万公顷。农膜对农田的污染正在日益加剧。由于地膜覆盖后回收较难,自行分解极慢,残留量越来越大,严重影响农作物的生长,污染环境。据对全省生态农业建设区的统计,农膜回收率仅达33%。据有关统计,目前全省平均每亩农田残留地膜约5公斤、4300片,残留率为20-30%。
(四)畜禽养殖污染。改革开放以来,山东省畜牧业逐步由自给性畜牧业向商品性畜牧业转化,由传统畜牧业向现代畜牧业转化。畜牧业生产水平大幅度提高,发展速度较快,根据原国家环保总局2000年统计的资料:山东省大约有规模化养殖企业4000家,规模化饲养占全国规模化养殖水平前三位。从畜牧业产值水平看,1997年跃居全国第一。从农业总产值结构看,畜牧业产值比重不断提高,2000年已占全省农业总产值的1/3,对全省GDP贡献约为3%。畜禽养殖业迅速发展的同时也带来了严重的环境污染问题。由于养殖场规划不合理或者管理不善,养殖场产生的恶臭气体中含有的大量的氨、硫化物、甲烷等有毒、有害成分,严重影响周围的空气质量,直接危害饲养人员及周围居民身体健康。并且最近几年养殖场产生的恶臭气味问题成为污染纠纷案件的投诉“热点”。由于山东省多为砂地土质,易渗漏,堆放粪便污水的直接侵蚀使土壤失去了生产价值,粪尿中大量氮磷渗入地下,使地下水中硝态氮、硬度和细菌总数超标,严重威胁居民饮用水的安全。目前,全省畜禽粪便年产生量估计在8亿吨左右,其中实现资源化综合利用率的约占80%,有20%左右的畜禽粪便直接排入环境。畜禽粪便资源化利用的主要方式仍然是传统的直接还田用作有机肥,通过沼气厌氧发酵等高效、无害化处理利用方式所占比例仍较低。从1999年的畜禽粪便的土地负荷来看,山东省的土地负荷警戒值达到0.82,位居全国之首,已经呈现出严重的环境压力水平。
三、农业面源污染防治的战略对策
近十几年来,特别是农业农村经济发展进入新阶段以来,山东省委、省政府高度重视农业生态环境建设与保护工作,以科学发展观为指导,坚持建设与防治并重,大力开展生态农业建设与农业面源污染防治工作,收到了明显的经济、社会和生态效益。但是在农业面源污染防治中还存在着认识不到位、不惜以破坏环境为代价获取短期的效益,缺乏有效的法律措施和政策措施、执法不严、违法不究,缺乏有效的组织方式,资金投入不足等问题,需要在今后的工作中进一步加以解决。
(一)以循环理念推进农业面源污染治理。按照农业生产废弃物减量化、再利用和资源化原则,积极推广使用各种能源生态模式,用循环经济理念推进农业面源污染治理,使秸秆、人畜粪便和生活污水等“三废”变成有机肥、能源和水源等“三料”。重要是调整农村产业结构,实行农业清洁生产。借鉴工业上清洁生产的成功经验和思路,大力发展农业清洁生产,即打破传统的末端治理的模式,开展全过程的污染控制,从源头抓起,在生产的每个阶段都注意防止污染物产生,使废物产量最小化,并将每个环节产生的副产品与废物及时回收、综合利用。政策方面可以考虑从宏观上调整各区域粮食基地建设规划和农业产业结构,加强农民专业技术组织或专业经济合作组织建设,引导农民增强公众环保意识。
(二)建立和完善农村环境保护的法规和法制建设。充分借鉴发达国家的经验,制定、完善相关法律法规,使农业面源污染的防治有法可依,有章可循。一些发达国家对化肥和农药施用、控制有机废弃物排放、促进有机废弃物循环利用、控制农药污染等,都制定了明确的法律法规,我们可以借鉴。建立和完善现有的农村环境保护法律法规,以适应新时期农业面源污染防治。严格执行环境保护政策和法规,加大农村环境保护执法监督力度,从法律制度上保护农村环境不受污染。
(三)加快制定有效地经济政策。制定高层次的农业污染防治奖励政策,大力提倡并鼓励对各种农业有机废弃物、废旧农用物资的回收利用和多层次开发。对开展综合利用所生产的产品及无公害农产品、绿色食品等在推广、销售、外汇分成等方面给予优惠;实行农业资源税(费)和保险制度,对无污染农产品实行优质优价,以刺激其发展。对生产绿色环保型农用生产资料的生产企业也可以通过制定优惠政策,鼓励其研制开发新型、价廉的替代产品。
(三)加强农村环保基础设施建设。借助国家对“三农”问题的大力扶持的契机,通过多种途径多种渠道利用资金,除将环保投资纳入国内生产总值中的比例的同时,还应积极吸引社会资金,鼓励民间资本参与环境基础设施建设,使生活垃圾在集中堆放的基础上进行处理。加大农业技术投入,完善农业技术推广体系,对农技推广人员进行培训和资格认证;建立、完善监测体系,监测农田环境质量;尽快开展面源污染现状调查,为制定政策提供可靠信息;积极推广成熟的高效施肥、施药技术等。
(四)提高农民的环保意识。充分利用现有的宣传、教育设施,运用广播、电视及报纸等农民能经常接触到的大众媒体,大力宣传农村生态环境与资源保护的方针、政策和法规,同时要持之以恒地培养农村中小学生的环保意识,在农村学校开展环境教育活动,提高整个农村的环境保护认识水平。
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关键词: 有机磷农药 食品安全 措施
近年来,食品安全事件屡屡发生、令人防不胜防,人们对食品安全的预期越来越高,由于环境问题日趋突出,环境带来的次生灾害不断加剧,大气、水、土壤污染严重,工业污染没有明显得到改善,农业、畜牧业加工的产品受到严重污染,农药对食品安全的影响也不容忽视。有机磷农药是我国应用范围最广的农药品种,约占我国农药使用量的50%。[1]主要有毒死蜱、乐果、敌百虫、敌敌艮、内吸磷、对硫磷、马拉硫磷等60余种,分为三类:剧毒类:甲拌磷、内吸磷、对硫磷、保棉丰、氧化乐果等;高毒类:甲基对硫磷、二甲硫吸磷、敌敌畏、亚胺磷等;低毒类:敌百虫、乐果、氯硫磷、乙基稻丰散等。有机磷农药具有诱变性和致畸性,对哺乳动物的神经系统和免疫系统的伤害尤为突出,防和控制有机磷农药对食品的污染就显得非常关键,加强对有机磷残留的监管和环境毒理学的研究,合理开发和正确指导农药使用,不仅可以避免和减少不必要的农业损失,而且对保护生态环境和人类的身体健康都具有重要的现实意义。
1、食品中有机磷农药的来源
食品中有机磷农药的来源主要有环境污染,土壤(60%沉积)、植物(根系吸收)、水体(水产品污染)、大气(气流携带)施用农药对农作物的直接污染,农作物从污染的环境中吸收农药。农作物,农产品畜禽直接施用农药而被污染,以蔬菜和水果受污染最严重。农业生产中,农药直接喷洒于农作物的茎,叶,花和果实表面,部分农药被作物吸收进入植株内部,以皮,壳,根茎残留多;通过食物链污染,农药污染环境,经食物链传递时可发生生物浓集,畜禽鱼类体内农药残留主要是取食大量被农药污染的饲料,造成体内农药聚集,生物积累和生物放大致使农药的轻微污染而造成食品中农药的高浓度残留。
2、有机磷农药对人体的危害
有机磷农药在农业中也具有较大的使用量,能抑制血液和组织中的胆碱酯酶,从而引起神经生理功能紊乱。有机磷农药的分解速度较快,在农作物中的残留时间较短,一般触杀性有机磷在数天或2~3周内即可分解,内吸性有机磷在3~4个月以后才能分解。蔬菜、水果中的有机磷在2周即可降解50,有机磷农药在食品的清洗、加工过程中会减少。有机磷农药对人是一种神经毒,抑制
体内胆碱酯酶使体内大量乙酰胆碱聚积引起中毒,测定体内胆碱酯酶的抑制情况。急性中毒表现:中枢神经系统功能失常。轻度中毒:头晕、无力、多汗、胸闷、恶心、食欲不振,瞳孔缩小、血中胆碱酯酶活力下降20~30%。中度中毒:除上述症状加重外,还有流涎,大汗、呕吐、腹痛、腹泻、气管分泌物增多,轻度呼吸困难,血压和体温升高,神志清楚或模糊,肌肉纤颤等,血中胆碱酯酶活性下降50~75%。重症中毒:除上述症状表现外,瞳孔小似针尖,呼吸极度困难,大小便失禁,昏迷及惊厥等,血中胆碱酯酶活性可下降75%以上。慢性中毒:迟发性神经炎,急性中毒后第二周产生神经系统症状,下肢运动失调,神经麻痹。多数有机磷农药无明显的三致作用。有机磷农药可经过呼吸道、皮肤、黏膜及消化道侵入人体,进入体内6~12小时后血中浓度达到高峰,以后逐渐分解,至24小时以后已难查出,48 小时内可完全消失。对于甲胺磷、丙胺磷、丙氟磷、对硫磷、马拉硫磷、伊皮恩、乐果、敌敌畏、敌百虫、丙胺氟磷等中毒病情恢复后4~45天出现四肢感觉-运动型多发性神经病。
3、有机磷农药对中毒机理
有机磷农药的性质不稳定、易于分解;无论纯品、制剂还是残留于环境、作物介质中的大多数有机磷农药都比较容易氧化、水解或降解,环境温度、pH值、水分能影响这种过程。有机磷农药化学性质稳定、亲脂性、生物富集作用强,溶解性较好,易被水解,在环境中可被很快降解,在动物体内的蓄积性小,具有降解快、残留低的特点。有机磷农药品种在结构上具有许多共性,主要分为五种结构类型:磷酸酯型(敌敌畏、久效磷)等;硫代和二硫代磷酸酯型(对硫磷、乐果)等;磷酰胺和硫代磷酰胺型(甲胺磷、棉安磷);焦磷酸酯型(治螟磷);膦酸酯和硫代膦酸酯型(敌百虫、苯硫磷)等。有机磷酸酯类农药有水溶性和脂溶性两种,脂溶性有机磷农药除少数为固体外,大多数为油状液体,一般不溶于有机溶剂,化学性质不稳定,易于降解失去毒性一般不易长期残留在生物体内,蓄积性较低,烹调加工后农药残留量少农药使用后残存于环境、生物体和食品中的农药母体、衍生物、代谢物、降解物和杂质。有机磷酸酯类在人体和动物体内的转化很快,摄入后6~12h在血中浓度达到峰值,24~48h可完全排出。有机磷酸酯为神经毒素,主要是竞争性抑制乙酯胆碱脂酶的活性,导致神经突触和中枢的神经递质―乙酰胆碱的累积,从而引起中枢神经中毒。有机磷农药在生物体内往往会氧化成比原来农药毒性更大的化合物,从有机磷农药的毒性、稳定性及其对胆碱酯酶的抑制作用,有机磷农药对环境安全和人、畜健康的主要威胁在于其残留的急性中毒等方面。
4、有机磷农药对食品安全的影响
有机磷农药容易在植物性食品,尤其是水果蔬菜中残留量高,残留时间长。农作中有机磷农药主要来自直接污,也可从土壤中吸收,蔬菜吸收能力依次为;根类>野菜类>果菜类。蔬菜和水果中有机鳞农药生物半衰期为7―10d,在高等动物体内分解快,不易残留。[2]敌百虫广泛在农林植保、水产养殖甚至卫生害虫控制上长期大量使用,但这类农药由于毒性较大,对环境的影响及其对农产品与食品的安全性问题也一直令人担忧。已知敌百虫对害虫有很强的胃毒作用,并兼有毒杀作用,对植物具有渗透性,适用于甘蓝、水稻、麦类、果树、棉花等作物的咀嚼式口器害虫的防治,也常用于畜禽寄生虫及水产类动物疾病的防治。但是,在使用过程中以及用药以后,敌百虫很容易降解为毒性更大的敌敌畏。由于技术上的限制,长期以来一直缺乏能同时准确检测敌百虫和敌敌畏两种农药的方法,敌百虫降解为敌敌畏的转化率也不是十分明确,尤其是在作物和土壤中的降解情况更是知之甚少。由于有机磷农药化学性质不稳定,在自然界极易分解,在生物体内能迅速分解,残留的时间短,所以慢性中毒较为少见。在食品中的残留情况:与有机氯相比数量甚微,残留时间也较短。一般 食品与根类或块茎类作物比叶菜类或豆类的豆荚部分残留时间长。因此,有机磷农药较多地集中于水、果品、蔬菜、作物等食品或饲料中,尤其是水果和蔬菜最易吸收有机磷,且残留量高。食用喷洒高毒农药不久的蔬菜和水果,或者使用因农药中毒而死亡的畜禽肉品和水产品,会引起急性中毒;长期食用农药残留量较高的食品,农药在人体内逐渐蓄积,最终导致机体生理功能发生变化,引起慢性中毒;有些农药如敌敌畏、敌百虫、乐果等具有潜在的“三致”作用。
5、措施
5.1减少农产品中的有机磷农药残留量
减少农药对粮食、果树、蔬菜等农作物的直接污染,要根据农药的性质严格限制使用范围,严格掌握用药浓度、用药量、用药次数等,严格控制作物收获前最后一次施药的安全间隔期,使农药进入农副产品的残留尽可能的减少,减少农药在环境中转移的间接污染而导致农副产品中的残留。
5.2完善有机磷农药的管理
建立健全现行的农药管理法规体系。加强《农药管理条理》、《农药合理使用准则》、《食品中农药残留限量》等有关法律法规的贯彻执行,加强对违反有关法律法规行为的处罚,是防止农药残留超标的有力保障。开展全面、系统的农药残留监测工作能够及时掌握农产品中农药残留的状况和规律,查找农药残留形成的原因,为政府职能部门制定相应的规章制度和法律法规提供依据。提高农民素质,正确合理使用农药 合理使用农药,不但可以有效地控制病虫草害,而且可以减少农药的使用,减少浪费,最重要的是可以避免农药残留超标。
5.3建立保障与检测体系
食品生产企业在有效执行各项法规的基础上,要应用国外先进的质量管理体系,食品安全体系的建设要多部门的协调与合作,全面提升我国食品的生产水平,建立长效的食品安全保障体系,寻找食品生产、加工、流通及消费过程中提高食品安全性的具体方法或手段,加快食品质量安全认证工作,大力发展绿色食品、有机食品、无公害食品,以达到食品安全链条的各个环节的食品安全得到有效控制,为社会提供安全、可靠、放心的食品。制定标准,并加强经常性的监督检测工作,广泛使用GC-FPD或GC-NPD,用GC-MS仪准确定性,对于高沸点或热不稳定性的有机磷农残,用HPLC-UV。也有使用GCGC-TOF-MS、HPLC-MS、HPLC-UV、LC-MS、SFC、HPLC-MS-MS、CE等进行有机磷多残留分析,对已污染食品妥善处理。
对农药生产和经营的管理,安全合理使用农药,制定和严格执行食品中农药残留限量标准,研制开发高效 低毒 低残留农药,要健全农业投入品质量监测体系,深入开展农药残留、禽畜产品违禁药物滥用、水产品药物残留的专项整治工作,坚决打击制售假冒伪劣农业投入品的行为。进一步普及农业投入品安全使用知识,推广测土配方施肥技术,引导农民安全、科学、合理用药,不得随意提高农药用药量和施药次数,一律不准使用高毒、高残留农药及其复配制剂。提高农药产品生产技术,研究、推广新型无残留、低残留农药,国家应出台相关政策对新型无残留、低残留的农药进行宣传、推广,给予相应的鼓励性措施,建立产品追溯系统,完善食品安全预警和召回制度,确保食品安全。
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关键词:无公害蔬菜;重金属污染;生物防治;生物农药
一、引言
从世界范围来看,对于无公害蔬菜的基本概念,先后出现过许多相似的提法,诸如清洁蔬菜、健康蔬菜、无农药污染蔬菜、天然食品等等,至今尚未对无公害蔬菜的概念形成统一的说法。笔者认为:以国家颁布的《食品卫生标准》为衡量尺度,农药、重金属、硝酸盐、有害生物(包括有害微生物、寄生虫卵等)等多种对人体有毒物质的残留量均在限定的范围以内的蔬菜产品,可统称为无公害蔬菜。
早在20世纪20年代,国外就开始发展无公害蔬菜,其主要生产方式是无土栽培。据不完全统计,世界上单用营养液膜法(NFT)栽培无公害蔬菜的国家就达76个。在新西兰,半数以上的番茄、黄瓜等果菜类蔬菜是无土栽培的。日本、荷兰、美国等发达国家,采用现代化的水培温室,常年生产无公害蔬菜。工业高度发达的日本,其许多城市郊区的蔬菜良田被工业废气、废水、废渣所污染,良田耕作层内的镉、铜等重金属大量富集、积累,致使蔬菜产品内的重金属含量严重超标,消费者重金属慢性中毒现象时有发生,引起日本政府的高度重视和社会各界的广泛关注。政府曾拨给大量的专项资金,动员广大科技工作者对“重金属污染”问题进行攻关。通过多年的努力,探索出客土换层、地底暗灌、配方施肥、生物固定等综合农艺措施。
我国无公害蔬菜的研究和生产始于1982年,全国23个省、市开展了无公害蔬菜的研究、示范与推广工作。通过几年的研究实践,探索出一套综合防治病虫害、减少农药污染的无公害蔬菜生产技术。1985年全国推广无公害蔬菜生产面积60万亩。
二、无公害蔬菜研究与生产现状
(1)研制开发了一批高效、无毒生物农药,总结出一套以生物防治为重点的蔬菜病虫害综合防治技术
所谓生物防治,笼统地讲,是指病虫草等有害生物的生物学防治或植物保护的生物学防治方法;确切地说,生物防治是利用生物或其代谢产物来控制有害动、植物种群或减轻危害程度的方法。我国广大的蔬菜科技工作者和蔬菜种植示范户在长期的研究与生产实践中,探索总结出一套以生物防治为重点的蔬菜病虫害综合防治技术,即:在加强农业防治的前提下,在蔬菜病虫害发生期使用高效、无毒生物农药,并设法保护天敌;万一上述措施不奏效时,科学合理地选用高效低毒低残留化学农药,并严格控制农药的安全间隔期,尽量减少施药次数和降低用药浓度。
(2)初步探索出治理菜田土壤重金属污染的办法,蔬菜产品中的重金属污染问题获得有效的解决途径
蔬菜产品的重金属污染问题早就引起我国蔬菜科技工作者的重视,同时对重金属在土壤中的存在状态、环境容量、迁移规律以及在植物体内的富集状况等做了大量的研究。实践表明,增施有机肥,可明显改善土壤理化性状,增加土壤环境容量,提高土壤还原能力,从而可以使铜、镉、铅等重金属在土壤中呈固定状态,蔬菜对这些重金属的吸收量相应地减少。另外,根据菜园土地的环境条件,利用排土工程法和就地表底土翻换工程法等工程措施,对各种重金属污染,均不失为良好的治理对策。
(3)对蔬菜中的硝酸盐污染问题进行了系统研究,蔬菜产品中的硝酸盐污染得到有效控制
从1979年开始,中国农科院蔬菜花卉所的科研人员就对蔬菜中硝酸盐的分布水平、累积规律和控制途径等进行了系统研究,得出北京地区常见蔬菜品种中硝酸盐的大致含量,指出蔬菜中的硝酸盐含量除与蔬菜的种类、品种及蔬菜的生长部位有关外,还受外界光照、施肥等环境条件的影响。利用荫棚遮光栽培菠菜,与露地栽培相比,其产品中的硝酸盐含量明显降低;施用化肥,大白菜叶片中的NO3含量明显提高。上述研究成果广泛应用于蔬菜生产实践中,从蔬菜品种选择、施肥技术、栽培环境控制等多途径综合控制蔬菜产品中的硝酸盐污染,效果明显。
三、无公害蔬菜的发展对策
(1)加强对无公害蔬菜生产的行政、组织与协调工作,建立和完善产前、产中、产后一条龙服务体系。
强有力的行政领导,加上优质的产、供、销一体化服务,是我国无公害蔬菜生产健康、持续、稳定发展的根本保证。建议在全国各大、中城市设立两类机构,即无公害蔬菜领导机构和无公害蔬菜服务机构。强化科研投入,增加科研力量,加强与无公害蔬菜有关的基础理论和开发技术研究。建议设立国家无公害蔬菜工程专项研究基金,成立国家无公害蔬菜工程技术研究协作小组,从财力、人力上给予重点扶持。着重加强微生物对土壤中有机污染物(薄膜、农药、垃圾等)的生物降解机理、高效无毒生物农药的研制、高抗病虫害蔬菜品种的选育等与无公害蔬菜有关的基础理论与开发技术研究。
(2)建立一套规范化的无公害蔬菜生产技术体系
无公害蔬菜的生产,需要一套规范化的技术体系(或规程)加以指导。无公害蔬菜生产技术体系,主要应把握以下三关:一是生产基地选址关。首先对无公害生产基地进行生态环境本底状况调查,在对大气、水质、土壤等主要环境因素进行多种污染项目检测的基础上,选择诸环境要素综合指标较好的地域作为试验基地。二是种植过程无害化关。采取控制农药、化肥、生物和重金属污染的综合技术病虫害的蔬菜优良品种;采取施有机肥为主、化肥为辅,化肥中又以氮、磷、钾平衡配方的施肥技术等等。三是蔬菜残留毒物检测关。在蔬菜上市前,由质量检测部门对蔬菜中重金属、化学农药、化学肥料等有毒物质残留状况进行全面检测,保证产品的各项指标符合国内(或参照国际)的食品卫生标准或相应地区的有关标准。
参考文献:
[1]闫晓波.无公害蔬菜青翠碧绿.中国环境报,2007.06
[2]无公害蔬菜标准的探讨.《食品研究与开发》杂志,2007.11
[3]加强无公害蔬菜标准化建设.农民日报,2006.03