化肥都是由各种不同的盐类组成,所以长期和大量施用这些由盐类组成的肥料,当肥料进入土壤后,就会增加土壤溶液的浓度而产生不同大小的
渗透压,作物根细胞不但不能从土壤溶液中吸水,反而将
细胞质中的水分倒流入土壤溶液,就导致作物受害。典型的例子就是作物“烧苗”
农药大量施用后,造成农药残留或深入地下水,对水源也造成污染。近几年大蒜价格低就是因为农药残留超标,国外收购商取消收购,导致的。我们自己食用的也可能检验不合格,只是国内民众的觉悟没有那么高,再就是自己化验的成本太高。普通民众承担不起。
化肥污染引起的环境问题主要有:
① 河川、湖泊、内海的富营养化。引起水域富营养化的原因,主要是水中氮、磷的含量增加,使藻类等水生植物生长过多。
② 土壤受到污染,土壤物理性质恶化。长期过量而单纯施用化学肥料,会使土壤酸化。土壤溶液中和土壤微团上有机、无机复合体的
铵离子量增加,并代换Ca2+、Mg2+等,使土壤胶体分散,土壤结构破坏,土地板结,并直接影响农业生产成本和作物的产量和质量。
③ 食品、饲料和饮用水中有毒成分增加。
亚硝酸盐的生物毒性比硝酸盐大5~10倍,亚硝酸盐与胺类结合形成的N-亚硝基化合物则是强致癌物质(见N-亚硝基化合物与癌)。使用化肥的地区的井水或河水中氮化合物的含量会增加,甚至超过饮用水标准。施用化肥过多的土壤会使蔬菜和牧草等作物中硝酸盐含量增加。食品和饲料中亚硝酸盐含量过高,曾引起小儿和牲畜中毒事故。
化学肥料中还含有其他一些杂质,如磷矿石中含镉1~100ppm,含铅5~10ppm,这些杂质也可造成环境污染。
④ 大气中
氮氧化物含量增加。施用于农田的氮肥,有相当数量直接从土壤表面挥发成气体,进入大气。还有相当一部分以有机或无机氮形态进入土壤,在土壤微生物作用下会从难溶态、吸附态和水溶态的氮化合物转化成氮和氮氧化物,进入大气。
为了防止环境污染,应对施用的化学肥料进行控制和管理。
有机农药 有机农药可分为有机磷农药、有机氯农药、有机氮农药、有机硫农药、有机金属农药,以及含硝基、酰胺、腈基、均三氮苯等基团的有机农药。在上述几大类有机农药中,论应用历史以有机氯农药为最长;论品种则以有机磷农药为最多。
中国使用的有机氯农药主要是六六六和 DDT。西方国家尚有环戊二烯类化合物艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂等。这些化合物性质稳定,在土壤中降解一半所需的时间为几年甚至十几年。它们可随径流进入水体,随大气飘移至世界各地,然后又随雨雪降到地面。因此在南极洲和
格陵兰岛也能检出有机氯农药。某些有机金属农药,例如有机汞杀菌剂,性质稳定,且降解产物的残留毒性相当严重,大多数国家已禁止使用。
无机农药 无机农药应用的品种已经很少。在一些地区使用的无机农药主要是含汞杀菌剂和含砷农药。含汞杀菌剂如升汞(
氯化汞)、甘汞(氯化亚汞)等,它们会伤害农作物,因而一般仅用来进行种子消毒和土壤消毒。汞制剂一般性质稳定,毒性较大,在土壤和生物体内残留问题严重,中国、美国、日本、
瑞典等许多国家已禁止使用。含砷农药为亚砷酸(
砒霜)、亚砷酸钠等亚砷酸类化合物,以及砷酸铅、砷酸钙等砷酸类化合物。亚砷酸类化合物对植物毒性大,曾被用作毒饵以防治地下害虫。砷酸类化合物曾广泛用于防治咀嚼式口器害虫,但也因防治面窄、药效低等原因,而被有机杀虫剂所取代。
农药残留和污染 各类农药并非都有残留毒性问题(见农药残留),同一类型不同品种的农药对环境的危害也不一样。农药的不同加工形式对农药在作物表面上的铺展和覆盖能力,对喷出的药液(或药粉)能否稳定地粘着在作物表面上,以及对农药能否穿透植物表面
角质层又不致很快散失等都会产生影响,从而使农药对作物污染的程度产生差异。此外,农药的不同剂型在土壤中流失、渗漏和吸附的物理性质并不相同,因而它们在土壤中的残留能力也有差异。
农药污染主要是有机氯农药污染、有机磷农药污染和有机氮农药污染。人从环境中摄入农药主要是通过饮食。植物性食品中含有农药的原因,一是药剂的直接沾污,二是作物从周围环境中吸收药剂。动物性食品中含有农药是动物通过
食物链或直接从水体中摄入的。环境中农药的残留浓度一般是很低的,但通过食物链和生物浓缩可使生物体内的农药浓度提高至几千倍,甚至几万倍(见农药污染对健康的影响)。
农药的降解 农药在自然环境中是可以降解的。有机磷农药很容易降解。难于降解的有机氯农药在微生物、
紫外线及其他因素的作用下也可缓慢降解。农药在生物体内也同样会发生代谢和降解。一般说来农药的降解或代谢产物的毒性比亲体小些。但有几种情况应该注意:一是有些降解或代谢产物的毒性比亲体强,如杀虫脒的降解产物4-氯邻甲苯胺对小白鼠的致癌性比杀虫脒亲体强得多。二是降解产物虽然毒性较小,但性质已经发生变化,如有些农药的降解产物的
溶解度升高了,危害性也就增强。三是有些农药亲体无毒,其代谢产物有毒,如二硫代氨基甲酸盐类中代森类杀菌剂形成的降解产物乙撑硫脲,对受试动物有致畸、致突变效应,亲体化合物则不会起这种作用。四是有些农药使用后的残留毒性是由药中所含杂质引起的,如除莠剂2,4,5-T对动物具促畸作用是因为产品中含有杂质四氯二�英。因此农药在什么样的自然环境中,以什么方式发生降解,是必须进一步研究的课题。
毒性 关于农药的慢性毒性问题,除了有机汞类、2,4,5-T、杀虫脒等已有定论外,大部分农药包括目前大量使用的农药还没有确切的结论。评价农药的慢性毒性时,除考虑对人体健康的影响外,还应考虑对生物的影响。
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