農用化學品

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農用化學品(Agrochemical)

目錄

什麼是農用化學品[1]

  農用化學品是指農業生產中投入的如化肥、農藥、獸藥和生長調節劑,它們的使用可促. 進食用農產品的生產,在農業持續高速發展中起著重要作用。

農用化學品的分類[2]

  農用化學品可分為化肥、農藥、農膜3類(張中一等,2003)。

  化肥是化學肥料的簡稱,指用化學和(或)物理方法製成的含有一種或幾種農作物生長需要的營養元素的肥料,主要用於提高土壤肥力,增加單位面積的農作物產量。最常見的是氮肥、磷肥、鉀肥,這是植物需求量較大的化學肥料。

  農藥是指為促進、保障農作物健康成長而使用的各種殺菌、殺蟲、除草等藥品。

  農膜主要用於覆蓋栽培技術,對農業增產增收、生產反季節作物貢獻巨大(徐玉巨集,2003)。

農用化學品的污染[2]

  1.化肥

  隨著化肥用量的增大,化肥對農業土壤的污染日趨加重(Cokortb,1992)。大量的化肥流失,使得化肥中的有害物質及過剩的氨、磷等營養元素對土壤造成污染,從而惡化土壤的理化性質(解金瑞,1994)。長期過量施用化肥,會改變土壤的酸鹼性,使土壤酸化或鹼化,直接影響作物的正常生長髮育(羅奇祥,1994);同時,施肥過量或不當會使土壤微生物受到不良影響,造成土壤有機質減少,肥力衰退(屈寶香,1994;楊華等,1997;Stone et a1.,1992)。化肥中氮肥約占80%,磷肥約占20%,而資料顯示,施入農田的氮肥利用率僅為30%~35%(肖順勇等,2006),磷肥利用率僅為10%~20%(劉方等,2001)。因此,對環境污染最嚴重的是氮肥。大量使用氮肥,使得土壤中氮肥殘留積累,在土壤的硝化作用下轉化成硝酸鹽和亞硝酸鹽被植物吸收,各種作物、蔬菜和牧草中的硝酸鹽、亞硝酸鹽含量大大增加。硝酸鹽含量高的飼料可引起牲畜疾病或死亡;硝酸鹽也可在人體內被還原成亞硝酸鹽,再與二級胺生成致癌物質亞硝胺;亞硝酸鹽的濃度達到一定程度會引發高鐵血紅元朊症,使人呼吸困難,嚴重者可窒息致死(高梁,1992)。此外,過量的化肥還會通過地表徑流、淋溶進入地表水和地下水,造成湖泊、江河、水庫等水體富營養化。

  2.農藥

  農藥在農業生產中發揮著積極的作用,在植物病蟲害綜合防治中占有重要的地位。但在農藥使用過程中,大多施藥者不能合理用藥,導致農藥利用率降低,濫用農藥現象普遍,藥害事故頻發,環境污染嚴重,農產品殘留高,嚴重影響了農產品質量和效益。據統計,在利用農藥進行病蟲草害防治的過程中,只有25%~30%能夠噴到防治靶標上,噴到靶標害蟲上的農藥所占比例則不足1%,對害蟲起作用的部分還不到全部用藥量的0.03%,足見農藥的利用率之低(孫明海,2004);其餘的則會有20%~30%進入大氣和水體,50%~60%殘留在土壤中(米長虹等,2000)。近些年來,農藥產業發展突飛猛進,其品種不斷增多,高毒、劇毒農藥層出不窮,使用範圍不斷擴大,使用量不斷增大。人們所面臨的農藥污染問題越發嚴重,如何降低農產品和環境中的農藥殘留已成為世界各國的研究熱點(陳少華等,2009)。

  ①農藥對土壤的影響農藥對土壤的危害主要體現在其對土壤肥力、植物生長髮育和植物病蟲害相聯繫的微生物種類、數量和活性的影響。這些影響有直接或間接的、抑制或促進的、暫時或持久的、可逆或不可逆等。如殺蟲劑除草劑的大量使用會殺死土壤微生物或抑制其活動。土壤殺菌劑和熏蒸劑則影響土壤微生物體系間的平衡關係。農藥通過對土壤微生物產生影響,進而影響土壤中酶的活性及營養物質的轉化,改變農業生態系統營養迴圈的效率和速度,使土地持續生產力下降(劉英東,2006)。同時,土壤中的農藥殘留還會造成重金屬污染,土壤一旦遭受重金屬污染將很難恢復(王塞妮等,2007)。

  ②農藥對害蟲及其天敢的影響在自然界中,害蟲和天敵是相輔相成的,大量的施藥使得害蟲自身含藥量居高不下,天敵捕食害蟲後在生物富集作用下其體內農藥大量聚積,最終中毒死亡。同時,天敵體內聚積的農藥可毒害其後代,使得後代天敵發生各種病變甚至死亡,造成害蟲天敵大量減少甚至滅絕,加之害蟲自身的抗藥性使害蟲種群急劇增長,對農作物的危害大大加重。目前使用的殺蟲劑多數具有廣譜殺蟲活性,在殺滅害蟲的同時給非靶標昆蟲也帶來了滅頂之災。據調查,在日本東北地區,蘋果園中使用化學殺蟲劑使害蟲種類迅速減少,僅僅10年時間,害蟲種類由原來的130~180種急劇減少到幾種。同時,有40多種害蟲天敵滅絕,造成環境生態失衡。

  ③農藥對農產品的污染應用化學農藥防治各種病蟲害後,使植物本身吸附大量農藥,且通過滲透進入植物內部,造成農藥在作物體內高殘留,進而對農產品產生污染,尤其是蔬菜類產品農藥殘留將直接危害人類身體健康。常見的農藥殘留主要有有機磷和氨基甲酸酯類農藥,如氧化樂果、樂果、馬拉硫磷、甲胺磷、久效磷、倍硫磷、百克威、抗蚜威和西維因等。其中,劇毒的有機磷類農藥年使用量約占70%,而毫克級的有機磷類農藥即可致人畜死亡。當農藥殘留在人體內達到一定的數量,不為人體所分解時,將不可避免地發生各種病變。近年來,在各種食物中毒中,由農藥殘留引起的食物中毒所占比例越來越高,由農藥引起的中毒死亡人數占總中毒死亡人數的20%左右(李成傑,2010)。此外,在農作物的進出口環節,我國農作物因農藥殘留量超標緻使其在國際上的競爭力大大下降,直接造成經濟損失。

  ④農藥的生物放大作用在食物鏈的自然規律下,生物會從環境介質或食物中不斷吸收有毒物質並逐漸在體內積累濃縮。在整個生態系統中,農藥通過生物富集與食物鏈的傳遞,逐級濃縮、放大,而人類處於食物鏈的最頂端,受害最為嚴重(劉英東,2006)。農藥的不合理使用最終會影響到生物的發育,誘發胚胎畸形、變異(Di Renzo et a1.,2011)。此外,殘存在土壤中的農藥還會通過揮發、擴散、遷移、轉化進入大氣和水體。水體和土壤中的農藥既會與大氣中的農藥發生交換,即揮發與沉降,又可經過植物的吸收進入植物體內(代鳳玲等,2009;吳瑞娟等,2002)。

  3.農膜

  農膜對農產品質量的影響相對於化肥、農藥而言要小得多,但農膜的主要成分含有聯苯酚、鄰苯二甲酸酯、聚乙烯、PCB聚氯聯苯等物質,這些物質的分子結構非常穩定,很難在自然條件下進行光解和熱降解,也不易通過細菌和酶等生物方式降解,這必然會使田間的塑料殘留日益增多(趙素榮等,1998;Moiler et a1.,2001)。據統計,我國農膜年殘留量高達35萬t,殘膜率達42%,即近50%的農膜殘留在土壤中(楊曉濤,2000)。由於農膜在土壤中不能降解,加之地膜回收工作一直未很好落實,造成的環境污染也相當嚴重。

  未降解的農膜埋入土壤中,會對土壤的物理性質產生不良影響,將直接影響土壤內物質和能量的傳遞,抑制微生物生長,改變土壤特性。殘留農膜使耕層土壤容重顯著降低,總孔隙度、非毛管孔隙顯著增大;耕層土壤分散繫數增大,結構繫數降低;試驗顯示,耕層土壤緊結態碳占總腐碳的百分數在整個生育期明顯降低,這表明覆膜處理消耗了耕層土壤中的有機碳,直接導致土壤肥力下降;殘膜積累還阻滯上升水流補充到根層(文啟帆等,1992;向振今等,1992;趙素榮等,1998)。殘留覆膜使耕層土壤性狀變劣,直接影響了後茬作物的生長。另外,塑料在自然環境中分解後會生成有害物質,對土壤造成直接危害,有害物質流入水體也可造成不可估量的危害。研究表明,連續使用農膜2年以上的麥田,每ha殘留農膜達103.5 kg,小麥減產9%;連續使用5年的麥田,每ha殘留農膜達375 kg,小麥減產26%(胡其飛等,1998;徐玉巨集,2003)。

科學使用農用化學品[2]

  ①加大科學使用農用化學品知識的宣傳

  針對當前廣大農民對農用化學品知識匱乏的現狀,應大力宣傳相關科學知識,增強人們對農用化學品的認識,深入貫徹科教興農的政策,做到科學種田、準確及時防治病蟲害,特別是基層部門要加強農民系統學習,讓農民充分認識到農用化學品的最佳施用時間和施用技巧。

  ②加強病蟲害的預測

  有關部門應加強病蟲害的預測預報,做到提前預報、及早預防,針對每次病蟲害的發生儘早做好相應預警和防治措施。爭取做到每次病蟲害發生時,用最有效的方法、最低的用量達到最佳的防治效果。

  ③開展新型農用化學品研究

  努力開發新型產品,對可回收產品加大回收力度,以低毒、高效、綠色、安全為前提,倡導綠色農業可持續農業。目前,緩/控釋肥料作為一種新型化肥備受青睞,被稱為21世紀的理想肥料,具有環境污染少、肥料效果好、經濟效益高的特點。新型農藥的開發已經轉向低毒、低殘留、專一性高、不帶附屬傷害的方向;植物源農藥、微生物農藥、衛生農藥等已經開始應用於農業生產。針對農膜污染,20世紀70年代以來,美國、日本等提出的“降解塑料”概念成為人們的研究熱點,且已取得顯著成果並投入應用,如光降解農膜、生物降解農膜、纖維素農膜等。

  ④引進和推廣新技術

  新型技術的推廣不僅在於提高農民的田間勞作效率,以及農產品的產量和質量,而且能夠快速合理地施用農用化學品,大大減少各農用物資的浪費,降低成本,以最少的用量取得最大收益。此外,應開展檢測技術研究,規範檢測程式,大力推廣普及快速檢測技術和方法。

  ⑤完善法律制度、加強市場監測

  我國應加強立法,建立與國際接軌的質量標準體系,加大監察力度,杜絕高毒、劇毒產品,規範農用化學品公司,從源頭上杜絕危害大的農用化學品流入市場,進而建立一個適合我國國情的檢測監察體系。

參考文獻

  1. 第三章 農用化學品對食品的污染.食品衛生學.西南大學精品課程.
  2. 2.0 2.1 2.2 於成明,徐靜偉,何邦令,劉會香.農用化學品污染及預防建議[J].生物安全學報,2012,(第3期).
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