农药环境毒理学-L1-Uploaded.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022-08-25,#,农药环境毒理学,Environmental Toxicology of Pesticides,Instructor:Hezhong Wang (Ph.D.),Deapartment Head/Director of NanoAgro Center,Department of Pesticides,HAU,Office:Room 409,Bldg#35,E-mail:,Tel:[phone],百度云 网盘：,Password:course,Opening Remarks,Welcome to enroll ETP,63 enrollment,Pharmaceutical Engineering(PE)14-1:15,PE 14-2:24,PE 14-3:24,Male 40,female 23,Course will be give bilingual,Tramadol in plants and environment of Cameroon,Tramadol was recently found in roots of,Sarcocephalus latifolius,and other plants as well as in soil and water in Northern Cameroon,which has led to an extensive discussion on its natural or synthetic origin.,M.Spiteller et al.unambiguously confirm that synthetic tramadol has indeed contaminated the environment in rural as well as densely populated areas of Northern Cameroon.,Tramadol-,曲马多,Sarcocephalus latifolius,茜草科植物,Tramadol in plants and environment of Cameroon,Group,Dicot,Family,Rubiaceae,Genus,Sarcocephalus,Species,Sarcocephalus latifolius(Sm.)E.A.Bruce,Syllabus,Total Credit Hours:32,Drop in 2 weeks,Lecture:15 x,Language,：,2/3 English,1/3 Chinese(?),Evaluation,Attendance and performance:20%,Reading quizzes(40%,English as a plus 10%,）,Assignment(40%,English as a plus:10%),Office Hours:by appointment,Syllabus,课程学时分配表,讲课,实验,习题,讨论,小计,第一章,绪论,2,2,第二章 农药的降解与代谢,4,4,第三章农药在环境中的转移与分布,4,4,第四章 农药的生态效应,4,2,6,第五章 农药环境安全评估,4,4,第六章 农药的残留与分析方法*,2,2,第七章 农药环境管理*,2,2,教学实践与讨论,-,专题讲座,6,6,课程论文,2,2,总计,24,8,32,说明：*为专题讲座或选学,6,参考书及专业期刊：,刘维屏 编，农药环境化学，化学工业出版社，,2006,；,蔡道基 编，农药环境毒理学研究，中国环境科学出版社，,1999,；,周启星等编，生态毒理学，科学出版社，,2004,；,Wayland J.Hayes,Jr.(,冯致远等译）,Toxicology of Pesticides,其他参考书：,（,1,）农药概论,.,韩熹莱主编,.,北京农业大学出版社,.1998,年,（,2,）农药学原理,.,吴文君主编,.,中国农业出版社,.2000,年,（,3,）杀虫药剂的环境毒理学,.,张宗炳、樊德芳、钱传范、施国涵著,.,农业出版社,.1989,年,（,4,）环境毒理学基础,.,孟紫强主编,.,高等教育出版社,.2003,年,（,5,）农药毒理学,.,韦兰,.J.,小海斯著,冯致英等译,.,化学工业出版社,.1982,年,（,6,）土壤和水中的农药,.W.D.,冈吉,美,等编,.,夏增禄等译,.,科学出版社,.1985,年,（,7,）实用毒理学手册,.,纪云晶主编,.,中国环境科学出版社,.1991,年,Please rewrite and sign the pledge if you are demanding credits from this course!,我，（姓名），级,专业，选修,农药环境毒理学,课程学分；严格遵从学生手册要求，参加并完成课程作业和测试，坚守自我诚信。,签字：,时间：,第一章 绪 论,Outline,Pesticides and Problems,Environmental Impact,What should you do to keep our environment clean,Pesticides and Problems,农药是指在生产中用于防治农作物病虫害、消除杂草、促进或控制植物生长的各种药剂。,农药包括杀虫剂、除草剂、杀真菌剂和植物生长调节剂等。,A.Pesticides,农药发展的三个时代,即天然药物时代、无机农药时代和有机合成农药时代。,天然药物时代：约在,19,世纪中期，三大杀虫剂植物除虫菊、鱼腾和烟草作为世界性商品开始在市场上销售；,Pesticides and Problems,农药发展的三个时代,即天然药物时代、无机农药时代和有机合成农药时代。,天然药物与无机农药时代：随后出现无机的砷酸铅、砷酸钙以及硫酸烟碱的工作生产，这标志着农药已成为化工产品的初始阶段。,19,世纪末，从石灰硫磺合剂的广泛使用起，到法国米拉代尔（,P.M.A.Millardet,）发明波尔多液，表明农药开始进入科学发展阶段。因此，在,20,世纪,30,年代以前，农药仍停留在天然药物与无机农药时代。,Pesticides and Problems,农药发展的三个时代,20,世纪,40,年代前后，农药进入有机化合物时代，标志性的事件是,1939,年，瑞士化学家缪勒合成了双对氯苯基三氯乙烷，即滴滴涕（,DDT,）。,Pesticides and Problems,农药发展的三个时代,70,年代农药又全面进入高效化时代。与,20,世纪,40,60,年代相比，现代农药的品种在不断更新。根据英国著名的,农药手册,（,The Pesticide Manual,）收录的商品农药品种统计，,1974,年为,520,种，,2000,年为,812,种，扣除淘汰的净增品种为,514,种。与,1974,年的,520,种相比，发展是迅速的,;,而且新增品种多为新功能、新作用机理、新化学结构,(,或活性物,),、低毒、高活性的，其活性强度比,30,年前的品种高,1,2,个数量级，每亩用量低于,10g,甚至,1g,，大大降低了农药的使用量。现在化学合成农药仍是当今农药发展和使用的主流。,Pesticides and Problems,我国农药工业的基本状况,我国是农药大国，农药行业在我国国民经济中占有非常重要的地位。,在,1943,年前，中国农药工业仅有一些无机和植物源农药的零星小厂。,到,1949,年，在沈阳、上海、北京三地分别建立了小型农药厂，主要生产砷酸盐、硫酸铜等。,Pesticides and Problems,我国农药工业的基本状况,2006,年底，全国定点农药企业已经达到,2600,家，登记品种,16500,个。农药企业做大做强的情况更为明显，分别有,36,家农药公司上市。分别是：南京红太阳、湖北沙隆达、南通江山等。,我国是世界上农药生产大国，也是使用大国。,农药经销点几十万个，多数为个体经营，,3,亿多直接使用者，,13,亿接触者。,Pesticides and Problems,解放后，兴建了一批农药生产厂。,1956,年在天津建立了第一个生产有机磷农药对硫磷的农药厂，开始我国化学农药工业的发展之路。,在,1960,年前主要以有机氯农药的生产为主，相继出现了我国自己生产的乐果、敌百虫等有机磷杀虫剂，代森锌、福美双等杀菌剂，以及,2,，,4D,、萘乙酸等除草剂和植物生长剂。,1960,年后又建立一批农药骨干生产企业和研究单位，形成了包括农药原药、剂型、加工等较为完整的工业体系，为我国农药工业的发展奠定了基础。,1983,年起，我国农药品种进行了相应的调整。一方面停止生产高残留的有机氯农药六六六和滴滴涕，另一方面开发了数十个高效、低毒、低残留的新品种，使我国的农药品种和产量成倍增长。,进入,21,世纪，我国农药工业与国际接轨的趋势更加明显，一方面是利用外资，另一方面是引进技术。,到,2002,年底，与外资合资的农药项目已经有,9,项，包括上海等地。,世界排名前,10,位的农药公司有,8,个已经在中国有了分支机构或者合作伙伴。,2006-2007,年全国农药产量,：,单位：万吨（,100%,）,一、,2006,年：总产量，,129.6,1,、,杀虫剂产量：,50.5,；所占比例,39.0,（,%,）,2,、,杀菌剂产量：,11.2,；所占比例,8.6,（,%,）,3,、,除草剂产量：,38.7,；所占比例,29.9,（,%,）,二、,2007,年；总产量，,173.1,1,、,杀虫剂产量：,60.0,；所占比例,34.7,（,%,）,2,、,杀菌剂产量：,13.7,；所占比例,7.9,（,%,）,3,、,除草剂产量：,56.2,；所占比例,32.5,（,%,）,Pesticides and Agromedicine,Agromedicine is a relatively new concept.It deals with the interdisciplinary application of agriculture,applied chemistry and medicine to the safe global production of food with maintenance of the health conditions of agricultural workers and the general population.,The concept of pesticide management calls for a coordinated multidisciplinary team approach for controlling agricultural pests.The objective is to apply the required amount of pesticide at the precise target area with a minimum of loss to the surrounding environment and without hazard to man.,EDCs-Endocrine Disrupting Chemicals (,内分泌干扰素）,Resistance,Residue,Resurgence,Pesticides and Problems,Contamination Pathways,农药环境污染主要来源是农药的使用和农药的生产过程。,农药,空气,土壤,食物,消化道,人体,呼吸道,环境中的农药通过消化道、呼吸道和皮肤三条途径进入人体。,Contamination Pathways,Whats else?,Other problems emerge from poor production,transport and storage practices.,植保机械和施药技术严重落后,，,目前,80左右的国产植保机械仍处于发达国家 2O 世纪 50-60年代的水平，尤其是年产量高达 800 1 000 万台(社会保有量 1 亿台)的各种手动喷雾器存在严重的“跑、冒、漏、滴”现象,故障率高，性能落后,远远达不到科学使用农药的要求。,32,Contamination Pathways,施药技术非常落后,具体表现为：,使用时机不当，抓不住最佳防治期，不见病虫不打药,防治效果非常不理想；,滥用农药，农民追求农作物产量和“无虫蔬菜”，肆意加大使用浓度及使用次数;,喷药质量差，药液不到位，农民在给受害农作物施药时基本上是“从头淋到脚”。这样做不仅浪费了农药,还污染了环境,甚至杀死害虫的天敌，但治虫效果并不理想。,33,Contamination Pathways,农药污染主要是有机氯、,有机磷,，有机砷、有机汞、氨基甲酸酯类、菊酯类、真菌杀菌剂，农用抗生素等。,Banned and Eliminating Pesticides,化肥上，目前在农业生态环境和生产影响最大的是,氮肥,和矿物质肥料中含有一定量的,重金属。,病原菌，城市垃圾，城市生活污水等污染。,污染事故：由于违反环境保护法规的经济、社会活动与行为，以及意外因素的影响或不可抗拒的自然灾害等原因致使环境,36,Environmental Impact,受到污染，人体健康受到危害，社会经济与人民财产受到损失，造成不良社会影响的突发性事件,.,污染事故 包括,：,水污染,大气污染,噪声与振动危害,农药与有毒化学品污染,放射性污染事故,固体废弃物污染,37,Environmental Impact,世界著名公害事件,：,马斯河谷烟雾事件,1930,年比利时的马斯河谷,38,2.Environmental Impact,工业区，由于二氧化硫和粉尘污染对人体造成综合影响，一周内有近,60,人死亡，数千人患呼吸系统疾病。,世界著名公害事件,：,洛杉矶,光化学烟雾事件,1943,年美国,洛杉矶,，该市的,200,多万辆汽车排放大量的,39,2.Environmental Impact,汽车尾气，在紫外线照射下产生光化学烟雾，大量居民出现眼睛红肿、流泪、喉痛等症状，死亡,。,伦敦烟雾事件,1952,年英国伦敦，冬季燃煤排放的烟尘和,二氧化硫,40,2.Environmental Impact,世界著名公害事件,：,在浓雾和中积聚不散，头两个星期死亡,4000,人，以后的两个月内又有,8000,多人死亡。,41,北京风光，,千里朦胧，万里尘飘，,望三环内外，浓雾莽莽，,鸟巢上下，阴霾滔滔！,车舞长蛇，烟锁跑道，,欲上六环把车飙，,需晴日,将车身内外,尽心洗扫。,沁园春,.,霾,吴法天,or,中科院院士 姚檀栋,空气如此糟糕，引无数美女戴口罩,惜一罩掩面，白化妆了！,唯露双眼，难判风骚。,一代天骄，央视裤衩，只见后座不见腰。,尘入肺，,有不要命者，还做早操。,农药污染（,pesticide pollution,）,45,Environmental Impact,指农药或其有害代谢物、降解物对环境和生物产生的污染。农药及其在自然环境中的降解产物，污染大气、水体和土,壤，会破坏生态系统，引起人和动、植物的急性或慢性中毒。,46,Environmental Impact,农药污染（,pesticide pollution,）,危害,滥用剧毒、高毒农药，给农村地区的土壤、水体、空气及农副产品造成了严重的污染，长期接触低浓度的农药跟癌症、婴儿畸胎、神经系统失调等疾病关系密切。近年来农民患癌症及其他疾病的机率的增加同农药使用造成的污染是分不开的。,47,Environmental Impact,农药污染（,pesticide pollution,）,破坏生态平衡，害虫日益肆虐,农药的滥用地区林中无鸟、河中无鱼、生态系统,严重,破坏。,据分析，我国农药使用量达,130,万吨，是世界平均水平的,2.5,倍。而据测算，仅有,0.1%,左右的农药作用于目标病虫，,99.9%,的农药进入生态系统，造成大量土壤重金属、激素的有机污染。,48,Environmental Impact,农药污染（,pesticide pollution,）,据国家质量监督检验检疫总局,2001,年三季度发布的蔬菜质量抽查结果表明：,23,个大中城市蔬菜批发市场的蔬菜农药残留严重超标，高达,47,5%,，有些蔬菜水果中还残留着国家严令禁用的甲胺磷、对硫磷等剧毒、高毒农药。,49,Environmental Impact,农药污染（,pesticide pollution,）,50,序号,抽检产品,抽查品种,抽查地区,合格率（,%,）,1,蔬菜,普通白菜、芹菜、大白菜、番茄、叶用莴苣、菠菜、菜心、结球甘蓝、茄子、辣椒、花椰菜、萝卜、青花菜、黄瓜、茎用莴苣、茼蒿、芥蓝、丝瓜、西葫芦、冬瓜、茴香、韭菜、苤蓝、鲜广菜、芋头,内蒙古、辽宁、江苏、浙江、安徽、山东、河南、湖南、广东、重庆、云南、陕西、甘肃、宁夏,98.0,2,果品,柑橘、苹果、梨、猕猴桃、葡萄、枣,北京、辽宁、河北、浙江、福建、山东、河南、湖北、湖南、重庆、四川、陕西、新疆,98.6,3,茶叶,绿茶、乌龙茶,浙江、安徽、福建、江西、湖南、四川、贵州,98.0,4,食用菌,黑木耳、香菇、草菇、秀珍菇、杏鲍菇、平菇、金针菇、双孢蘑菇,河北、山东、河南、福建、湖北、湖南、广东、广西,99.0,2013,年农产品质量安全国家专项监督抽查结果,农药的滥用还造成害虫抗药性的产生。目前，全世界至少有 504 种害虫对农药产生了抗性，有的害虫抗药性高达几万倍。近 40 年来全球农药使用量增加40 倍，而害虫造成的农作物损失反而增加了3.7 倍。这一问题近年来在我国表现的尤为突出,。,51,Environmental Impact,农药污染（,pesticide pollution,）,农药残留超标，影响农产品出口,据联合国的一份统计资料，我国每年有 74 亿美元的出口商品为此受到不良影响,。,52,Environmental Impact,农药污染（,pesticide pollution,）,新华社,2013,年,05,月,29,日报导：矿山化肥农药导致重金属污染耕地面积已达,2000,万公顷，占全国耕地面积,1/6,。,全国华东、东北、华中、西南、华南和华北,6,个地区的县级以上市场中，,10%,左右的市售大米镉超标。,研究还表明，中国稻米重金属污染以南方籼米为主，尤以湖南、江西等省份最为严重。,53,Environmental Impact,农药污染（,pesticide pollution,）,Whats the future?,Biological nitrogen fixation;,New recipe to produce ammonia from water,air,and sunlights;,Whats else?,New recipe produces ammonia from air,water,and sunlight,Robert F.Service,Science(2014.08.08),345(6197):610,Nitrogen is essential for all life.But even though nitrogen makes up 78%of the atmosphere,its in a form that cant be used by living organisms.Instead its tied up in nitrogen molecules made up of two nitrogen atoms that share a strong triple bond thats not easily broken.A century ago,two German chemists,Fritz Haber and Carl Bosch,figured out how to sever those bonds with high pressures and temperatures and weld nitrogen atoms with hydrogens to make ammonia,thereby converting nitrogen into the starting material for a nitrogen-rich fertilizer that can be taken up and used by microbes,plants,and people.That process has been so successful that ammonia-based fertilizers now enable farmers to feed billions more people than our planet could otherwise support.But ammonia production also comes at a high environmental cost,as it is responsible for 2%of worldwide energy use and thus a massive greenhouse gas footprint.However,on page 637 of this issue,U.S.chemists report that theyve come up with a way to synthesize ammonia from air,water,and sunlight.If the approach can be scaled up,it could offer a means for making an essential commodity without a major cost to the climate.,III.Assignment 1,As a new scientist,what should,YOU,do to keep our environment clean?,Speak out in next class:,Thanks for your attention!,