“读书笔记——农药”版本间的差异

2015年10月23日 (五) 14:38的版本

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现代农药毒理学研究已逐步明确建立起系统的评价理论体系，通过系统的试验评价可以明确每种试验农药的毒理学特性，如：①农药对机体可能诱发的毒性（急性、慢性、致突变、致畸变、致癌变等）；②在空气、水、土壤、食物、职业和居住生活环境中农药对人群健康的影响；③农药对试验动物和人的毒性作用；④农药进入机体的途径、代谢过程、引发毒性的机制及风险评价；⑤农药中毒的诊断、治疗机预防的原则和措施等。【前言】

1.1 农药的毒性:农药毒理学评价指标主要有生物的急性毒性、亚急性毒性与慢性毒性、“三致”性以及生态毒性等。【1】

1.2 农药毒理学与农药环境毒理学：农药毒理学是研究农药对生物（人、动物、植物）有害作用的应用科学，是毒理学的一个分支。农药毒理学评价是将试验动物暴露于不同水平的农药，经不同时程（数小时至数年）和生命过程，同时将特定的细胞、细胞系暴露于不同浓度的农药，经较短的时程（数小时至数天），通过农药毒性试验评价短期暴露是否产生急性效应（如眼与皮肤刺激、死亡）和长期暴露是否产生慢性效应（如肝功能异常、生殖缺陷、癌），并根据结果进一步研究农药与生物系统的相互作用，了解产生毒性的的机制，以便毒理学家与风险评估人员做出风险评估，即预告人群暴露于农药的风险，从而为农药研发机构、企业和政府部门决策提供科学依据

农药进入自然界后会发生渗透、滞留、扩散、逸失等移动行为，蓄积、富集等吸收行为，代谢、消解等演变行为以及循环、解吸、轭合、结合、矿化和聚合等多种行为。滞留性农药，尤其是那些长期滞留的化学农药（如有机氯、有机汞农药），进入自然界后，以种种运动形式污染环境。同时，也必然对环境中的生物体（人类和非靶标体，如水生生物、野生动物、有益的微生物类以及植物体等）产生一定的不良影响。研究农药进入田间后的环境行为和非靶标生物的的毒性是“农药环境毒理学”的领域与任务，目的是了解农药产生负面效应的成因，进而提出控制农药污染的措施，达到保护环境可持续发展的目的。农药毒理学和农药环境毒理学是保护人群健康和环境分工协作的两门学科。【3，4】

1.4.1 农药对生态环境的影响【10~12】

（1）农药的环境行为。农药的环境行为是农药在环境中发生的各种物理和化学现象的通称，包括农药在环境中的化学行为与物理行为。化学性为主要是指农药在环境中的残留性，及其降解与代谢过程；物理行为是指农药在环境中的移动性，及其迁移扩散规律。

（2）农药的残留性。农药的残留性是指农药施用后在环境及生物体内残存时间与数量的行为特征，它主要决定于农药的降解性能，但也与农药的物理行为移动性有一定关系。农药残留期的长短一般用降解半衰期或消解半衰期表示。降解半衰期是农药在环境中受生物或化学、物理等因素的影响，分子结构遭受破坏，有半数的农药分子已改变了原有分子状态所需的时间；消解半衰期是除农药的降解作用外，还包括农药在环境中通过扩散移动，离开了原施药区在内的，农药的降解和移动总消失量达到一半的时间。农药的降解又分生物降解与非生物讲解两大类。在生物酶作用下，农药在动植物体内或微生物体内外的降解属生物降解；农药在环境中受光、热及化学因子作用引起的降解现象，称为非生物降解。农药在环境中的降解方式有多种，主要有氧化作用、还原作用、水解作用、裂解作用等。农药在降解过程中可产生一系列的降解产物，在一般情况下，降解产物的活性与毒性逐渐降低消失，但也有些农药降解产物的毒性与母体化合物相似或更高，如涕灭威的降解产物涕灭威亚砜和涕灭威砜的毒性都很大，而且在环境中稳定性比母体化合物更长；又如杀虫脒在农药毒性分类中属中等毒性，但其代谢产物4-氯邻甲基苯胺的致癌性比母体化合物还高10倍，两者的致癌无作用剂量分别为2mg/kg和20mg/kg，在慢性毒性试验中能使小鼠体内组织患恶性血管瘤。杀虫脒现已停止使用。

农药在环境中残留期的长短，受农药性质、环境条件与施药方式三种因素共同作用的影响。农药的化学结构、分子大小、功能团类型及结合方式等都会影响农药在环境中的稳定性，如带有一个取代基的苯类化合物，土壤微生物对其降解的难易程度与取代基种类有关，降解所需时间依次为：-NO2(>60d)>-SO3H(16d)>-OCH3(8d)>-NH2(4d)>-COOH、-OH(1d)；在苯环上带有两个取代基的化合物，土壤微生物对它降解难易程度，与取代基种类及其位置有关。不同的农药品种在环境中的稳定性差异很大。有机磷类、氨基甲酸酯类与拟除虫酯类农药属低残留或中残留类农药，残留期一般只有几天活数星期不等。

农药的降解与气候、土壤条件密切相关，通常在高温、多雨、有机质含量高、微生物活性强、偏碱性的土壤中容易降解。在初次施用农药的地区，有些农药在土壤中的降解作用较慢，有一个滞后期，经过多次施用，当土壤中的微生物适应了施药环境，体内形成了分解农药的酶类以后，其降解速率可明显加快这种现象称为富化作用。如在种植马铃薯的土地中，因长期施用克百威克百威在土壤中的残留期缩短，因此影响治虫效果。

施药方式和农药剂型对残留性的影响，通常为地面喷施、撒施，比在土壤中条施或穴施易于降解；颗粒剂在土壤中的残留期比粉剂和乳剂长；一次性高剂量施用，比分次施用易于在土壤中残留；在高温多雨季节施用比在严寒季节施用易于降解。

残留农药通常是指用常规方法可检测到的，残留于环境或生物体内的农药及其有毒的降解产物。然而有部分农药进入环境与生物体内后，与其所在介质中的某些物质紧密结合或为结合残留，在环境中的残留期更长。结合残留农药不能用常规方法测定，只有用同位素的方法才能检测出来，不同农药品种在土壤中的结合残留量占农药总残留量的百分之几到百分之几十之间。在一般情况下，结合残留农药已失去了生物活性与毒性，但在一定条件下结合残留农药可再度释放出来，因此不能忽视其对环境的潜在危害性。

农药残留期的长短，是评价农药对环境影响的重要指标，残留期愈长危害性愈大。但要有效地防治病虫草害，又要求有一定的残留期，两者必须兼得，理想农药的半衰期以半个月到1个月为宜。

（3）农药的移动与扩散。农药的移动与扩散是指农药从防治区向周围环境扩散的物理行为。施用农药一般都有明确的防治对象与特定的施药地区，然而农药进入农田后，将不断地从施药区向四周扩散，从而导致对附近水体、大气及生物的污染与危害。一些持久性的农药，如滴滴涕、六六六甚至会通过扩散、移动影响全球环境。影响农药移动的因子主要取决于农药的理化性质与环境条件，两者具有相互制约的分配平衡关系。

农药在环境中的移动性与农药的水溶性（S）和蒸汽压（p）的大小关系最为密切。不同农药品种，在水中的溶解度差异很大，疏水性的有机氯农药和拟除虫菊酯类农药，在水中的溶解度只有几微克/升，而一些亲水性的农药，如涕灭威在水中的溶解度高达6000mg/L以上。水溶性大的农药易随水移动，流入江河、湖泊或被渗入地下水中，一些水溶性小的农药，虽随水移动性弱，但它可吸附在土壤颗粒表面，伴随着泥沙，随地表径流流入江河湖海。

农药的挥发性与农药的蒸汽压关系密切，农药的挥发作用是导致农药从水、土和植物表面损失的主要途径之一。农药施用时药粒的扩散飘移作用，影响临近环境的安全。

水汽的流动，是导致农药在环境中迁移的动力，而土壤的吸附作用，是制约农药移动的主要因素。土壤吸附作用对农药在环境中再分配过程影响很大，土壤吸附能力的强弱，用吸附系数（或称吸附常数）Koc表示，土壤的吸附系数愈大，对农药的吸附能力愈强。农药的土壤吸附系数Koc的大小与农药的分配系数Kow呈正相关，与农药的水溶性S呈负相关。土壤的质地状况、黏土矿物组成及有机质含量等均会影响土壤对农药的吸附性与移动性。

1.4.2 农药的生态效应

参考文献

1. 李 倩. 农药残留风险评估与毒理学应用基础. 北京: 化学工业出版社; 2015:前言,1,3,4,10~12.