有机氯农药污染
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摘要有机氯农药是一类由人工合成的杀虫广谱、毒性较低、残效期长的化学杀虫剂。
主要分为以环戊二烯为原料和以苯为原料的两大类。
以苯为原料的包括HCHs、DDTs和六氯苯等;以环戊二烯为原料的包括七氯、艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂等。
有机氯农药的物理、化学性质稳定,在环境中不易降解而长期存在。
长江中下游地区是我国农业最发达的地区之一,历史上曾生产和使用了大量的HCHs和DDTs等农药。
尽管我国从1983年以来禁止或限制生产这些农药,但由于这些污染物的环境持久性,导致其在大气,水体,土壤和生物体等环境介质中广泛存在。
近年来,由于林丹和三氯杀螨醇的使用,导致环境中存在新的输入源。
此外由于土壤中残留农药的二次释放,可能存在一定的生态风险。
关键词:有机氯农药,HCHs,DDTs ,长江中下游第一章有机氯农药简述1.1 有机氯农药的历史有机氯农药的历史可以追溯到1938 年,瑞士科学家Muller 发现了DDT 的杀虫作用,并把它成功运用到杀灭马铃薯甲虫上,从那时起,有机氯农药开始被使用。
在那个年代,DDT 被认为是最有希望的农药,发明者Muller 还因此获得了诺贝尔奖。
而随着DDT 的发明和使用的成功,也掀起了研制有机合成农药的热潮。
到了1942年,英法等国又发明了另一种有机氯杀虫剂-六六六(HCH)。
1945 年氯丹被发明,1948年七氯,艾氏剂,狄氏剂和毒杀芬等有机氯农药也相继被发明出来,1950 年发明了异狄氏剂和硫丹。
1969 年甲氧滴滴涕也被广泛的应用。
由于有机氯农药具有高效、低毒、低成本、杀虫谱广、使用方便等特点,在有机氯农药被相继发明的几十年里,有机氯农药被大范围的运用。
但随之而来,有机氯农药的负面影响和作用也逐渐的显现出来,由于有机氯农药非常难于降解,在土壤中可以残留10 年甚至更长时间之久,且容易溶解在脂肪中。
而且由于有机氯农药具有一系列的危害性,对人类会造成一定的危害。
有机氯农药在给人类造福的同时,也给人类的生存及生命质量带来了不良影响。
常见农药种类汇总农药是农业生产中常用的化学农药,可以用来防治农业上常见的病虫害,保护农作物的生长。
根据其化学结构和作用方式的不同,农药可以分为多个种类。
以下是常见农药种类的汇总。
1.有机磷农药有机磷农药是最常见的农药之一,具有很高的杀虫和杀草作用。
该类农药的代表有敌敌畏、马拉硫磷等。
有机磷农药的特点是毒性高、杀菌效果好,但对环境污染大,易残留在农产品中。
2.有机氯农药有机氯农药是另一类常见的农药,包括很多种类,如滴滴涕、六六六等。
有机氯农药具有很强的杀虫和杀菌作用,但容易残留在农产品中,对生态环境造成一定的危害。
3.有机硫农药有机硫农药是应用范围广泛的农药,常用于防治农作物的真菌病。
该类农药包括硫酸亚铁、硫酸脲等。
有机硫农药对环境影响较小,但需要更频繁的施用。
4.氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药是一类具有广谱杀虫作用的农药,包括辛硫磷、苯威等。
这类农药杀虫效果好,但污染环境的风险较高。
5.唑类农药唑类农药是一类广谱杀菌剂,对多种病原菌有很好的防治效果,如噻唑酮、三唑酮等。
这类农药具有作用单一、毒性低、对农作物的副作用小的特点。
6.吡虫啉类农药吡虫啉类农药是一类具有杀虫、杀螨和杀菌作用的高效农药,如吡虫啉、噻虫啉等。
这类农药作用于害虫的神经系统,具有较高的杀虫效果。
7.合成拟除虫菊酯类农药合成拟除虫菊酯类农药具有很好的杀虫作用,对多种害虫有高度选择性,如苏云金、氟虫腈等。
这类农药对哺乳动物和人体毒性较低,而对害虫有很强的毒杀作用。
8.硫酰脲类农药硫酰脲类农药是一类广谱杀虫剂,如敌敌畏、草甘膦等。
这类农药具有毒力强、残留时间短、不易产生抗性等特点。
9.苯丙酮类农药苯丙酮类农药是一类广谱杀虫剂,对多种害虫有很好的杀虫效果,如马拉硫磷、杀卷叶蛾等。
这类农药具有接触毒杀作用,对农作物和人体的毒性较低。
10.生物农药生物农药是一类利用微生物、植物、动物或其代谢产物制备而成的农药,如生物杀虫剂、生物杀菌剂等。
关于农药污染的多种特点
目前我国的农药污染是很严重的,主要的污染特点具有以下的几个特点:
一、高毒性:我国曾大量生产有机氯、有机磷农药,大多毒性高、残留量大,降解期达上百年,沉积在土壤中危害很大,有机氯农药具有致癌、致畸和致突变效应,对人类健康
以及生态环境构成潜在危害。
近年研究还发现,许多化学农药有环境激素效应,会对人和动物的内分泌系统产生干扰,影响生殖繁衍,造成雌性化、腺体病变和后代生命力退化。
二、隐蔽性:一些农药场地是历史遗留场地,曾存在于此的企业历史资料缺乏,废物填埋场多年无人监管,基础信息极为匮乏,调查难度很大。
三、复杂性:农药场地污染物种类多,污染原因多样,情况复杂。
不同企业先后在同一块土地上生产,还可能造成复合型污染。
四、紧迫性:很多兴建于20世纪七八十年代的农药类场地距离民居或水源地很近,在国家“退二进三”政策背景下搬迁后,遗留的场地污染严重且处于环境敏感区域,亟须治理修复。
在保护自身环境权益的同时,促进修复产业整体水平提高,各方努力共同保护和修复家园,从而实现建设美丽中国的绿色愿景,这样才能更好的保护我们的绿色家园!。
生态环境污染包括哪些生态环境污染是指人类活动引起的环境破坏,对自然界和生物体产生不利影响的现象。
随着工业化和城市化的快速发展,生态环境污染已成为全球关注的问题。
本文将从空气污染、水体污染和土壤污染三个方面探讨生态环境污染包括哪些。
一、空气污染空气污染是指大气中存在的各种有害物质超过一定浓度,导致大气质量下降,对人类健康和生态系统造成危害的现象。
主要污染物包括:1.大气悬浮颗粒物:包括细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10),由于工业排放、车辆尾气和燃煤等引起。
2.二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx):主要来自燃煤、石油和天然气的燃烧过程,会引发酸雨,对植物和水生生物造成危害。
3.挥发性有机化合物(VOCs):包括苯、甲醛等有机溶剂,主要来自工业生产和机动车排放,对人体健康有害。
二、水体污染水体污染是指各种有害物质进入自然水体,改变水体的物理、化学和生物特性,对水生生物和人类健康造成危害的现象。
主要污染物包括:1.有机污染物:如油类、农药、化学品和工业废水中的有机物,会造成水体富营养化、生物毒性增加。
2.重金属污染:如铅、汞、镉等重金属元素,主要来自工业废水和农业面源污染,对人体健康和生态系统有潜在危害。
3.细菌和病毒:如大肠杆菌、钩端螺旋体等病原体,会引起水源性传染病爆发,对人类健康构成威胁。
三、土壤污染土壤污染是指土壤中存在的有毒有害物质超过一定浓度,对农作物生长和土壤生态功能产生不利影响的现象。
主要污染物包括:1.农药残留:由于农业生产中过量喷洒农药和不规范使用农药,导致土壤中残留有机磷、有机氯等农药成分。
2.重金属污染:工业废料和废水的排放,使得土壤中铅、镉、汞等重金属超标,严重影响土壤质量和农作物品质。
3.有机污染物:如石油、煤焦油等化石燃料的加工和利用过程中释放的多环芳烃等有害物质,对土壤生态系统造成危害。
综上所述,生态环境污染主要包括空气污染、水体污染和土壤污染三个方面的内容。
土壤中有机氯农药的污染及治理措施摘要:本文概述了土壤中有机氯农药的污染源及污染现状,并提出了若干综合治理措施,为更全面地了解土壤中有机氯农药污染的情况,开展土壤有机氯农药的污染综合治理工作提供参考。
关键词:土壤;有机氯;农药;污染;治理措施前言:有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)是主要以苯和环戊二烯为原料经人工合成的用于防止植物病、虫害的含氯农药,曾因其高效、杀虫谱广、成本低等特点而被广泛使用。
但由于其难降解并具有脂溶性,易在环境中长期存在并可在不同介质中迁移转化。
经研究证实,有机氯农药对人体具有“三致”作用,包括破坏神经系统、增加癌症发病率及引起出生缺陷等。
虽然我国自1983年开始禁止生产、销售和使用部分有机氯农药,但至今仍能在环境中检出。
鉴于此,本文主要对土壤中有机氯农药的污染与治理措施进行综述分析,以期为后续研究提供参考。
1 主要来源土壤中的有机氯农药主要来源有以下几种:一是为了防治病虫害直接施用于土壤;二是喷洒作物时落入土壤;三是经动植物残体进入土壤或经各类废水废渣进入土壤。
农药在土壤中的残留是造成污染及生物危害的根源,土壤中残留的有机氯农药还可经挥发、扩散等转移至水体及大气,并通过食物链和生物富集危害人体健康。
2 污染现状我国曾广泛使用有机氯农药以控制疾病传播,提高农作物产量。
但其降解速度相对较慢,在土壤中处于相对稳定状态,虽被禁用多年,但部分地区仍有检出。
据相关调查数据表明,2002年太湖流域的耕地土壤当中滴滴涕、六六六等有机氯化合物农药实际检出率高达100 %;2004年,环渤海的西部区域土壤当中也均检测出有机氯农药。
多数地区检出率在80%以下,部分地区约为20%-50%,其中滴滴涕、六六六为主要的污染物。
2008-2009年,珠江三角地区土壤有机氯农药实际检出率为97.85%,最高残留量值为649.33 μg/kg,平均值20.67 μg/kg。
浅析持久性有机污染物污染土壤生物修复持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)是指那些在环境中难以分解和长期存在的有机化合物,它们具有强大的毒性和高度的持久性。
这些污染物对土壤生物造成了严重危害,阻碍了土壤生物圈的正常功能和生物多样性的维持。
污染土壤生物修复成为了当下环境保护领域中的一个热点问题。
持久性有机污染物包括了多种化合物,如有机氯农药、多溴联苯、多氯联苯和多氯二苯乙烷等,它们的特性都是难以被微生物降解或分解,并且在环境中长期存在。
这些污染物对土壤生物产生了直接的毒性危害,破坏了土壤微生物的生态平衡,导致了土壤环境的退化。
修复受到这类污染的土壤生物成为了当前环境保护工作的重要任务之一。
目前,针对持久性有机污染物污染土壤的生物修复方法主要包括了生物堆肥、植物修复和微生物修复等多种手段。
这些方法可以分别单独应用,也可以组合使用,根据具体的污染情况和土壤环境的不同来进行选择和应用。
下面就对这几种常见的生物修复方法进行分析和探讨。
生物堆肥是一种通过生物堆肥菌的作用来降解有机污染物的方法。
生物堆肥菌是一种分解有机物质的微生物,它们能够分解和降解土壤中的有机物质,从而减轻有机污染物对土壤生物的毒性。
生物堆肥方法将有机污染土壤与一定数量的堆肥菌混合,通过适当的保温和通氧处理,促进有机污染物的降解和分解。
这种方法操作简单,成本较低,但需要一定时间才能达到预期的修复效果。
植物修复是一种通过植物的吸收和转运来修复有机污染土壤的方法。
植物对有机污染物的吸收和转运能力是很强的,它们能够吸收土壤中的有机污染物,并将其转运到地上部分,然后将其分解和降解。
这种方法操作简单,且对土壤环境影响小,被广泛应用于污染土壤的修复中。
但植物修复需要选择合适的植物种类,并且修复周期较长,因此需要较长的时间才能完成修复任务。
针对持久性有机污染物污染土壤的生物修复方法,我们可以选择合适的方法来进行修复,也可以将不同的方法进行组合应用。
有机氯农药基本上分为以基为原料的以环⼆烯为原料的两⼤类化合物。
氯苯结构较稳定,⽣物体内酶难于降解,所以积存在动、植物体内的有机氯农药分⼦消失缓慢。
由于这⼀特性,它通过⽣物富集和⾷物链的作⽤,环境中的残留农药会进⼀步得到农集和扩散。
通过⾷物链进⼊⼈体的有机氯农药能在肝、肾、⼼脏等组织中蓄积,特别是由于这类农药脂溶性⼤,所以在体内脂肪中的积极因素贮更突出。
蓄积的残留农药也能通过母乳排出,或转⼊卵蛋等组织,影响后代。
中国于六⼗年代已开始禁⽌将DDT、六六六⽤于疏菜、茶叶、烟草等作物上。
持久化有机污染物的危害与防治一、什么是持久化有机污染物?持久化有机污染物,即Persistent Organic Pollutants(POP),指在自然环境中极难分解和降解的有机物质。
它们在自然界中难以分解和降解,具有毒性、易于蓄积和生物放大作用,并可长距离传播,一旦被释放到环境中,就会对生态系统和人类健康造成严重危害。
常见的持久性有机污染物包括:有机氯农药、多氯联苯、有机磷化合物、多溴联苯醚、镉、铅等。
二、持久化有机污染物的危害1. 生物毒性持久性有机污染物在生态系统中不断积累,极易被生物蓄积,导致水生生物、哺乳动物等生物的免疫和生殖系统等发生病变,甚至死亡。
如大型哺乳动物身体内的有机氯类污染物含量高,易导致工作能力下降、肌肉无力、免疫力下降等情况,在繁殖过程中可能会导致胎儿畸形、胎儿死亡等严重后果。
2. 环境污染持久性有机污染物在环境中积累的过程中,会污染土壤、空气、水,打破生态平衡,危及生态系统,带来反复的灾害性事件。
此外,持久性有机污染物的长途传输和长寿命性可能导致它们在全球范围内出现相同的问题,使环境和人类更加易受影响。
3. 损害人体健康持久性有机污染物进入人体后,可能在体内转化为有毒代谢物,对人体造成永久性伤害。
长期暴露于有机氯农药,会对人体肝、肾等器官产生危害,增加各种癌症、神经系统疾病、不孕症等疾病发生的风险,影响人类的身体健康。
三、持久化有机污染物的防治1. 排放控制有针对性地控制和监测有机污染物的排放量,减少它们进入环境的可能性,从根本上预防有害物质的积累和扩散。
2. 培育生态环境建立人与自然良性互动的环境,通过植物吸收和水体维护来降低有机毒素的含量。
提高区域生态环境健康水平,减少有机污染物对生态系统的破坏,保护生态平衡。
3. 加强产品管理加强对化学、制药等领域产品使用的管控,强化环保措施,防止持久性有机污染物的产生和释放,确保生产的安全性和环保性。
4. 加强技术攻关加强新技术和新材料的研发,加强应急管理的能力,高效、快速地应对各种突发环境污染事件,能够更快、更为有效地防止和缓解有害物质的污染。
资源·环境-9-有机氯农药在我国曾被广泛应用于农作物的病虫害防护,具有难降解、易被生物蓄积、半挥发、高毒等特性,对人体健康与生态环境有较大危害。
我国虽早已禁用并停产“滴滴涕”与“六六六”,但曾喷洒的农药仍大量残留土中,且年储量远大于进出通量。
土壤环境的多介质、多界面、多组分和复杂多变的特点使污染土具有隐蔽性、滞后性、不可逆转性、治理难且周期长等特点。
近年来,随着我国经济结构的调整和城市化进程的快速推进,城市中的农药厂响应《“十二五”农药工业发展专项规划》实施了搬迁入园,但原厂址土壤因设备渗漏、废料排放等因素受到不同程度的污染。
在土地资源稀缺的城市中,污染场地会被再开发为民用或商用建筑,但污染土的工程性质会发生明显变化,易造成工程损失破坏,在曾喷洒农药的农田上建设工程项目也存在着同样问题。
因此,研究有机氯农药污染土具有重要工程意义。
本文基于前人研究,介绍我国有机氯农药污染的研究历程;将现有研究从污染土的分布特征、修复技术、及工程性质变化三个方面进行归类分析;并对未来研究和应用前景进行展望。
1 有机氯农药污染研究历程我国于1950年研制了“滴滴涕”与“六六六”, 1951年投产后大规模使用,在1963年产量占比高达92.9%。
1971年,我国发布《关于安全使用农药的意见》开始发展替代农药。
1983年 “滴滴涕”与“六六六”实现禁产,1992年正式实施政策性禁用,2002年正式颁布禁用法令。
21世纪前,我国对有机氯农药污染的研究注重于残留物对人体健康和生态环境的影响。
学者们意识到有机氯农药易在人体内蓄积,严重危害人体健康,乳腺癌与人体中的滴滴涕含量密切相关,人体肝脏增大也与农药污染有关。
此外,在牧草、水源等环境中的残留物被牛、羊、鸟类等动物摄入后也产生了一定程度的危害。
21世纪后,研究多为有机氯农药污染的分布特征与修复技术,修复技术的创新包括:土壤蒸汽浸提修复、热解吸修复、电动力学修复、土壤淋洗、化学氧化还原、光催化降解、动物修复、植物修复、微生物修复。
有机氯农药及其对长江中下游的污染摘要:1948年的诺贝尔医学奖授予发明剧毒有机氯杀虫剂DDT的瑞士化学家米勒。
此后有机氯农药因其高效,应用十分广泛。
直到上世纪70年代人们才意识到它的危害。
但因历史上的滥用,有机氯农药至今仍然威胁着我们。
我国作为农业大国,在上个世纪也大量使用过有机氯农药,这些有机氯农药残留现状如何?本文以长江中下游为例,探讨有机氯农药对环境的影响。
关键词:有机氯农药危害富集污染引言:环境污染是人类当今面临的一大问题。
发达国家近代人口急剧增长,随着工业的快速发展,城市化进程起步,大量人口离开土地,不再参与粮食的生产,这就要求提高农产品的产量以满足这些人口的需要。
此时,化学农药随着工业化与科学技术的发展应运而生。
其中有机氯农药就是曾经广泛使用的一种。
这种农药效果好,制备成本低,且以当时的观点来看,有机氯农药对环境和人类的毒害小。
因此包括我国在内的很多国家都曾大规模地采用有机氯农药。
但有机氯农药的滥用对人类的健康造成极大危害,这种危害至今没有消除。
接下来我们具体认识一下有机氯农药,并以长江中下游为例看看有机氯农药对环境的威胁。
有机氯农药的概念有机氯农药是指在农业上用作杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂的各种有机氯化合物的总称。
属于高效广谱农药,包括脂肪族、芳香族氯代烃[2],主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。
前者包括杀虫剂DDT和六六六,以及杀螨剂三氯杀螨砜、三氯杀螨醇等,杀菌剂五氯硝基苯、百菌清、稻丰宁等;后者如作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等[1]。
有机氯农药是第一代农药,以DDT和六六六的使用历史最为悠久[2]。
DDT的化学名称为双对氯苯基三氯乙烷,因有分子中有两个氯苯基和三个氯又称为二二三。
六六六的化学名称是1,2,3,4,5,6-六氯环己烷,因分子中有六个氯、六个碳和六个氢,所以俗称六六六。
DDT的结构式六六六的结构式有机氯农药的性质物理性质方面,常用的有机氯农药蒸气压低,挥发性小,停用后自然环境要经25~110年才能复原[6]。
有机氯农药及其对长江中下游的污染摘要:1948年的诺贝尔医学奖授予发明剧毒有机氯杀虫剂DDT的瑞士化学家米勒。
此后有机氯农药因其高效,应用十分广泛。
直到上世纪70年代人们才意识到它的危害。
但因历史上的滥用,有机氯农药至今仍然威胁着我们。
我国作为农业大国,在上个世纪也大量使用过有机氯农药,这些有机氯农药残留现状如何?本文以长江中下游为例,探讨有机氯农药对环境的影响。
关键词:有机氯农药危害富集污染引言:环境污染是人类当今面临的一大问题。
发达国家近代人口急剧增长,随着工业的快速发展,城市化进程起步,大量人口离开土地,不再参与粮食的生产,这就要求提高农产品的产量以满足这些人口的需要。
此时,化学农药随着工业化与科学技术的发展应运而生。
其中有机氯农药就是曾经广泛使用的一种。
这种农药效果好,制备成本低,且以当时的观点来看,有机氯农药对环境和人类的毒害小。
因此包括我国在内的很多国家都曾大规模地采用有机氯农药。
但有机氯农药的滥用对人类的健康造成极大危害,这种危害至今没有消除。
接下来我们具体认识一下有机氯农药,并以长江中下游为例看看有机氯农药对环境的威胁。
有机氯农药的概念有机氯农药是指在农业上用作杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂的各种有机氯化合物的总称。
属于高效广谱农药,包括脂肪族、芳香族氯代烃[2],主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。
前者包括杀虫剂DDT和六六六,以及杀螨剂三氯杀螨砜、三氯杀螨醇等,杀菌剂五氯硝基苯、百菌清、稻丰宁等;后者如作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等[1]。
有机氯农药是第一代农药,以DDT和六六六的使用历史最为悠久[2]。
DDT的化学名称为双对氯苯基三氯乙烷,因有分子中有两个氯苯基和三个氯又称为二二三。
六六六的化学名称是1,2,3,4,5,6-六氯环己烷,因分子中有六个氯、六个碳和六个氢,所以俗称六六六。
DDT的结构式六六六的结构式有机氯农药的性质物理性质方面,常用的有机氯农药蒸气压低,挥发性小,停用后自然环境要经25~110年才能复原[6]。
因此有机氯农药可以缓慢杀死很多害虫。
同时,有机氯农药脂溶性强,水中溶解度大多低于1ppm,因此在使用六六六等农药时先将其溶解在煤油中,然后将煤油溶液在水中制成乳浊液。
另外,有些有机氯农药,如DDT能悬浮于水面,可随水分子一起蒸发[2]。
化学性质方面,氯苯结构稳定,不易为体内酶降解,在生物体内消失缓慢。
在土壤微生物的作用下的产物也像亲体一样存在着残留毒性,如DDT经还原生成DDD,经脱氯化氢后生成DDE,这两种也是后面研究中重点监测的产物。
另一个重要性质是环境中的有机氯农药可以通过生物富集和食物链作用,随着食物链的向上扩展而富集,如虾在含0.005ppm滴滴涕的水中养七十二小时, 体内含量达0.14ppm。
在美国密执安湖水中含有少量滴滴涕, 但通过食物链的富集, 滴滴涕在海鸥体内的含量为水内含量五千万倍等等[5]。
有机氯农药的应用历史有机氯农药对虫类都有胃毒和触杀作用,如当昆虫爬行或停息在 DDT或六六六喷洒处,药物即可被昆虫表皮吸收,然后渗透到昆虫体内而将其毒死。
20世纪40年代,因DDT和六六六杀虫广,药效比其他农药都好,而残留问题在当时尚未发现,所以广泛用于防治农作物、森林和牲畜害虫。
环戊烯类杀虫剂发现较迟,但药效稳定持久,防治面也较广,在很多国家得到广泛应用[2]。
后来,人们逐渐意识到这些有机氯农药的危害,并针对这些做了大量的研究。
如1969年,美国癌症研究所用一百四十种有机氯农药对鼠类进行了试验, 证明这类农药对鼠类致癌率很高[5],因此发达国家在上世纪70年代开始禁止使用这种高残留的农药。
但我国在上世纪70年代时所采用的农药中,有机氯农药仍占60%以上[5],并且出口到很多第三世界国家。
但从1983年开始,我国开始全部禁止生产和使用六六六[3]。
2009 年4 月16 日,中国环境保护部会同发展改革委等10 个相关管理部门联合发布公告,决定自2009 年5 月17 日起,禁止在我国境内生产、流通、使用和进出口滴滴涕、氯丹、灭蚁灵及六氯苯(DDT 用于可接受用途即用于疟疾防治除外)[4]。
这标志着我国彻底放弃了传统的有机氯农药。
但在非洲和南亚,很多第三世界国家仍然需要DDT这种廉价的农药用于防治疟疾和提高农作物产量,因此传统的有机氯农药还要一段时间才能彻底退出历史舞台。
有机氯农药的危害有机氯农药本身毒性并不高,但可怕之处在于其高残留的性质和积累效应。
试验证明小麦在收割前三十天, 按5斤/亩施药量撒施“六六六”粉剂,到收割时, 小麦籽粒中仍含有“六六六”残留0.54ppm。
经常有这样的情况:即使在当年未施“六六六”,但隔年前, 或多年前曾施过“六六六”,那么土壤中的残留农药也会进入在这块土地上生长的作物体,造成农作物的污染[5]。
日常饮食中的禽蛋制品也会因家禽使用受污染饲料而残留有机氯农药[10]。
因为有机氯农药具有高残留的性质,所以其浓度会随着食物链增加,变成对动植物危害巨大的物质。
有机氯农药还会随着哺乳危害下一代。
北京市疾病预防控制中心曾经对北京地区1982~1998年人群体内有机氯农药DDT、BHC的蓄积水平及动态变化进行了跟踪调查。
1983年,我国婴儿平均每千克体重每日摄入46μg有机氯农药(以Cl记)[7]。
远高于联合国粮农组织和世界卫生组织规定的20μg的最大值。
可喜的是,停用有机氯农药以后,人乳中的有机氯农药含量呈现明显的下降趋势。
在1998年已下降到6μg,但这一蓄积量与国外相比仍处于较高水平[6]。
有机氯农药的危害还具有长期性,曾经有一项实验:实验室中1989年的有机氯农药标准试样与1999年的新制试样相比,几乎没有变化。
可以想象有机氯农药进入自然界后可以持续危害生态。
[9]有机氯农药的检测方法一般污染物的检测有两种方法,即化学分析法和仪器分析法。
前者适用于常量组分污染物的定量分析,优点是成本低,速度快,误差小。
缺点是对于定性分析,特别是有机物的定性分析无法很好完成,而且化学分析法检出限高,对于水体中微量污染物的分析无能为力。
而后者虽然有成本高,相对误差大等缺点,但对于有机氯农药来说,仪器分析法是最合适的方法,因为这种方法对定性、定量地检测微小含量的污染物十分有效。
在仪器分析法中,色谱法是一种能分离各个组分并做出定性、定量分析的方法,色谱法常用的有气相色谱、液相色谱等,其中气相色谱下的毛细管色谱法测定有机氯类农药已成为许多国家及协会的标准方法[8]。
质谱法作为分子量的检测工具,很多污染物的检测采用色谱-质谱联用来增强检测效果。
长江流域与检测地选择长江是我国最长的河流,在长江干流上分布着许多大城市和肥沃的农田。
长江中下游平原还是我国的商品粮基地之一。
在此选取长江中下游了解有机氯农药的污染现状很有现实意义。
在此介绍几个对长江中下游有机氯农药污染现状的研究。
首先是江苏省南京-镇江地区的两个研究,第一个是南京大学环境科学与工程系, 污染控制与资源化研究国家重点实验室与中国科学院南京土壤研究所做的研究,他们当时选取了四个采样点,重点分析水体悬浮物和水底沉积物中有几氯农药残留量。
分析采用HP6890 GC气象色谱仪,色谱柱为30m,内径0.32 mm毛细管HP-5柱, 固定相膜厚0.25m,柱前压50kPa.载气为高纯氦气,流速 2 mL/min.,后来也采用了质谱分析法。
可以发现,南京-镇江段长江干流悬浮物和沉积物中有机氯农药在各采样点的分布特征相似, 说明虽然禁用有机氯农药多年,环境中仍然有残留[11]。
另一个是1998年5月16一17日,中欧科学家的共同合作,于长江南京-镇江段进行的联合研究,取样点与前者相同,不过检测方法不同,后者采用色谱-质谱连用作为主要方法。
当时研究采用了以13C为内标,先用液相色谱法对有机氯农药样品进行纯化,然后用GC8000四极杆MS MD 800色质联用仪进行多氯有机化合物的定性定量分析,色谱柱为DB一5毛细管柱(长30m,内径0.3mm,膜厚0.25μm),检测了五氯苯、六氯苯、五氯苯甲醚、六氯环己烷(六六六),滴滴涕和多氯联苯。
发现长江南京-镇江段水、悬浮物及沉积物中多氯有机污染物含量均较低, 低于欧洲主要河流中的含量水平,不同采样点的水样及悬浮物样中各类污染物的平均含量及它们的总含量差异不大, 这类污染物在固液二相间存在着较好的相关性,沉积物中这些污染物的含量差异甚大, 但分布形式仍很类似, 表明长江底部悬浮物的沉积虽极不均一,但多氯有机污染物的来源却非常类同[12]。
下面看看南京地质矿产研究所实验测试中心对启东、崇明、上海的研究。
首先是在长江口地区选取了10个采样点,分布于崇明岛、长兴岛及横沙岛和启东地区,研究针对浅层沉积物。
这个研究采用气相色谱法。
分析方法是标准物质外标法,标准物质包括8种有机氯农药混合标准试样和六氯苯的标准试样。
首先是将样品进行了萃取和层析分离,然后浓缩制成待测样。
气相色谱采用SPB TM-608色谱柱,后混合配制成9 种混合标准储备溶液(正己烷介质),浓度为1.0μg /mL,将此浓度的混合标准溶液稀释成1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100 ng /mL的梯度标准溶液,建立线性标准曲线。
检测结果显示,启东地区的DDT含量很高,属于中度污染,而其他地区相对情况较好,属于中度污染。
但整个长江口地区均存在不同程度的有机氯农药污染,这与历史上大规模的应用关系很大[13]。
接下来看看2005年3-4月国家环境分析测试中心承担的国家“十五”科技攻关计划项目对整个长江下游有机氯农药污染的研究。
这次研究的规模很大,在长江下游安庆-南通段共采集表层沉积物样品28个,全面测定了样品中的各种有机氯农药,包括六氯苯、氯丹、滴滴涕、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵等14种目标化合物。
长江安徽和江苏段的下游流域是中国传统的鱼米之乡, 正如前文所述,有机氯农药在农业生产中被广泛使用, 导致大量有机氯农药残留于环境中[14],近几十年来, 随着工业经济的迅猛发展,有机氯类污染物还会以其他来源和方式释放到环境中[15]。
当时研究采样点在安徽安庆段、池州段、铜陵段、芜湖段和马鞍山段有13 个,在江苏南京段、镇江段、泰州段、无锡段(江阴)和南通段有15个。
取样后首先采用美国DIONEX公司ASE - 300加速溶剂提取仪进行萃取,溶剂与前面几个研究中采用正丙烷不同,本次研究采用了正己烷与丙酮按体积1:1配制溶剂。
然后经过色谱层析制成待测样。
分析时采用的仪器与前几个研究大同小异,采用日本岛津公司QP2010气相色谱-质谱联用仪,DB-1色谱柱,170eV电离源,进行分析。
最终的结果显示,有机氯农药在长江下游表层沉积物中的残留呈现不均衡分布的特征,城市排污口汇集了沿江流域工业废水和生活污水的有机氯, 是长江中有机氯的重要来源之一[16]。