农用化学品的污染与防治

第六章 农用化学品污染与防治

第一节 概 述

一、农用化学品在农业生产中的作用

（一）农药在农业生产中的地位与作用

大量事实表明，农药的作用是不容置疑的。从不使用农药的自然农业发展到使用农药的现代农业，农药作出了积极的贡献。

有关调查资料表明，如果农业生产上不使用杀虫剂，而用非化学防治方法来替代，估计由害虫引起的作物损失还要增加5％；停止使用杀菌剂，作物的损失估计将增加3％；如果限制使用除草剂，作物损失将增加1％。据报道，在美国，不使用农药，农作物和畜产品减产30％，而农产品的价格增长50％～70％。

当今世界必须发展农业，而发展农业则更离不开农药的使用，可以预见，农药将会得到更大的发展。

（二）化肥的增产作用

当今，不论是我国各地，还是世界各国，其粮食增产都和化肥投入密切相关。

我国在上千年的传统农业发展过程中，由于精耕细作，保持地力不衰，但因只施用有机肥料，局限于低水平、半封闭式的养分循环，粮食单产提高极为缓慢。1949年，亩产仅69kg，以后随化肥用量增加，粮食生产发展很快。尤其70年代以来，化肥施用量迅速增加，产量提高幅度加大，到1987年，粮食总产已达402980kt，单产24lkg，是建国初的3.5倍。表6-2是我国1952～1990年部分年间全国化肥消费量和粮食产量的宏观统计数据。

预计至2020年，我国人口将达15.1亿，按人均消费粮食400kg计算，则需生产粮食6．04×108t，比2000年增加1.04×108t。按照每增加120t化肥投入，增产1×107t粮食的大致比例，预计2020年需要增加化肥供应12480kt，加上化肥长期施用增产效果递减因素，如果不考虑再进

口，届时化肥产量就必须达到4300—45200kt。即2020年化肥投入量须比2000年增加89.3％ (每年平均增加4.46％)，所以化肥对粮食增产作用仍有很大潜力。

（三）塑料地膜对农业生产的作用

采用塑料地膜覆盖，起到保温、保墒的作用。①根须成长较快；②次年结果期提前，但多年之后与常规种植的差异减少；③收割量(96％)比无地膜者(83％)为多；④可减少土壤盐碱度。

塑料地膜在我国早春地冻、干旱和无霜期短的三北地区，可以提高地温和抗旱；在高温多雨的南方地区，可以抗早春低温，防止土壤流失；在高寒山区，可以抗春寒、夏旱和保肥；在盐碱地区，则有控制土

壤盐碱度，保苗护根的功能。在我国塑料地膜覆盖栽培使每个生长季节增加有效积温200～300℃，提前满足了作物对热量的需求，可使作物提早7～10d通过生育阶段，使作物适作纬度提高2～5度，即相当于向北推进约500km，从而改变了我国的作物布局。

二、农用化学品的环境污染问题

（一）农药的环境污染

农药污染及其产生的危害后果是严重的。农药对大气、土壤和水体的污染，对环境质量的影响与破坏，尤其是地下水污染问题已引起广泛重视；农药污染的生态效应十分深远，尤其是对生物多样性保护的影响；农药对人体健康的危害，尤其是三致作用和对生殖性能的影响等。农药环境污染造成的损失是多方面的。有些学者研究指出，在美国由于农药使用，对环境和社会每年造成经济损失达81.23亿美元。

1980年我国农业环境受农药污染面积达2亿亩左右，每年经济上遭受的损失十分惊人。仅粮食一项，受农药和三废污染的粮食达828亿公斤以上，年经济损失(以粮食折算)达230～260亿元之巨。由于农药污染，我国农畜产品中许多品种不得不被迫退出欧美市场，给国家造成很大损失。

我国农药污染特点及其存在的问题表现在以下方面。

1．我国农药污染面积大，影响范围广。

2．我国农药污染趋势不容乐观。

3．我国各类农药品种比例不合理。发达国家，除草剂、杀虫剂、杀菌剂的通常比例为4：4：2，有的高达5：3：2。而我国杀虫剂即占70％以上，而高毒农药有机磷杀虫剂又占70％以上。目前我国农药原药产量达万吨以上的品种有12个，其中杀虫剂11个，除草剂1个，有机磷农药占了相当多比例。

4．农药产品显老化，剂型较单调，农药质量低劣。

（二）化肥的环境污染

我国氮素化肥的平均利用率为35％。作物没有吸收利用的氮素一部分贮存于土壤中被土壤吸附，一部分以气态形式损失，造成大气污染。另一部分氮素或通过地表径流、农田排水进入地表水体，和水中的累计磷一起造成水体富营养化，或以硝态氮的形式进入地下水，造成硝酸盐污染等。

（三）塑料农膜的环境污染

塑料棚膜易回收，农膜污染的主要来源是塑料地膜。在收获植物后，使用过的塑料地膜应该及时捡拾清除，否则留在农田里会造成农田的污染。少量的残留塑料地膜虽不至于对作物生长造成危害，但是其留在农田中，或随风飞扬，也会造成视觉污染。有的残膜如被牲畜误食，严重时会造成牲畜死亡。

“白色污染”的原因有：塑料地膜厚度过薄，难于清除或使用后未及时加以清除等。国际上塑料地膜厚度通常不小于0.012mm，我国国家标准规定塑料地膜的厚度不应小于0.008 mm。

随着地膜栽培年数的增加，一些耕地土壤中日积月累的残膜逐渐形成了阻隔层，影响作物根系的生长发育和对水肥的吸收，使农作物减

产。大量的残膜缠于犁齿也妨碍农田的机耕作业，使地犁不深，耕地逐年板结，残留塑料。

第二节 农药污染与防治

一、农药对土壤、水和大气的污染

(一)农药对土壤的污染

来源：农业生产中直接向土壤使用的农药；农药生产、加工企业废气排放和农业上采用喷粉喷雾时，粗雾粒或大粉粒降落到土壤上；被污染植物残体分解以及随灌溉水或降水降落到土壤上；农药生产、加工企业废水、废渣向土壤直接排放以及农药运输过程中事故泄露等。

土壤是农药在环境中的“贮藏库”与“集散地”，施入农田的农药大部分残留于土壤环境介质中。

农药残留分解消失一半所需的时间称为农药的田间残留半衰期。农药的田间残留半衰期是农药在土壤中稳定性与持久性的重要标志。是评价农药药效与对环境污染的重要参数。

（二）农药对水体的污染

1．水体农药污染的途径

(1)直接向水体施药；(2)农田施用的农药随雨水或灌溉水向水体的迁移；(3)农药生产、加工企业废水的排放；(4)大气中的残留农药随降雨进入水体；(5)农药使用过程中，雾滴或粉尘微粒随风飘移沉降进入水体以及施药工具和器械的清洗等。

2. 水体中农药的迁移、降解

地表水体中的残留农药，可发生挥发、迁移、光解、水解、水生生物代谢、吸收、富集和被水域底泥吸附等一系列物理化学过程。地表水体中残留的农药，除发生水解作用外，还可通过光解、向大气层中挥发、底泥吸附、被水生生物吸收、富集、代谢以及向水域其他地区迁移等一系列转化过程而逐渐消失，因而自然地表水体中农药的消失速率比实验室测定的农药水解速率要快得多。

（三）农药对大气的污染

1．农药对大气污染的途径

大气中农药污染的途径主要来源于（1）地面或飞机喷雾或喷粉施药；（2）农药生产、加工企业废气直接排放；（3）残留农药的挥发等。

2．大气中的残留农药的迁移、降解

大气中的残留农药，主要通过大气传带的方式向高层或其他地区迁移，从而使农药对大气的污染范围不断扩大。大气中的残留农药，在大气、水和太阳光线的作用下可发生水解和光解反应而逐渐降解消失，光解是大气中残留农药降解的一个重要途径。

三、农药对生物体的影响与危害

（一）农药对生物体的危害

1．农药对人体的危害