农药污染对健康的影响

农药是防治农业病虫害和控制杂草的化学药品,也是控制某些疾病的病媒昆虫(如蚊、蝇等)的重要药剂。但由于农药种类多,用量大,农药污染已成为环境污染的一个重要方面。

农药污染

农药是一种化学性环境污染物,它的使用对大气、土壤和水体造成污染:

(1)对大气的污染。主要来自农药的喷撒。喷撒到大气中的农药微粒,在气流作用下,可飘移到数里远的地方。喷撒到植物表面或土壤的农药,在气流作用下,也可飞扬到空中,造成大气污染。

(2)对水体的污染。主要来自以下几个方面:向水体直接施用农药;含农药的雨水落入水体;植物或土壤粘附的农药,经水冲刷或溶解进入水体;生产农药的工业废水或含有农药的生活污水污染水体,等等。

(3)对土壤的污染。直接向土壤或植物表面喷撒农药,是使用农药最常用的一种方式,也是造成土壤污染的重要原因。研究表明,一般农田土壤均受到不同程度的污染。

(4)对农作物的污染。农药可被农作物吸收,进入植物体内。由植物根部吸收的农药量,取决于农药在植物根部表皮脂质中的溶解性;在植物体内被转移的量,则取决于农药在植物组织中的水溶性。土壤中有机氯农药可被胡萝卜、马铃薯等块根作物吸收。农药对农作物的污染是相当普遍的。据统计,75%的农药是用于防治农作物的病虫害的。

(5)生物富集作用。生物体能从环境中摄取稳定的、脂溶性强的有机氯农药,通过食物链的方式,在生物体内逐级富集。1967年美国G.M.伍德韦尔的研究表明,美国长岛水域中DDT的浓度随着营养级的递升而急剧增加,如水中DDT为0.00005ppm,则浮游生物、虾类、幼鳗、针鱼和鸬鹚体内分别为0.04、0.16、0.28、2.07和26.4ppm,而鸥鸟体内竟高达75.5ppm,为水中含量的151万倍。

对健康的危害

环境中的农药可通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体,产生各种危害:

(1)急性毒作用。农药进入人体后,首先进入血液,然后通过组织细胞膜和血脑屏障等组织,到达作用部位,引起中毒反应。短期内摄入大量农药,尤其是有机磷农药,会引起急性中毒。有机磷农药是一种神经毒剂,其毒理作用是抑制体内胆碱酯酶,使其失去分解乙酰胆碱的作用,造成乙酰胆碱聚积,导致神经功能紊乱,出现一系列症状,如恶心、呕吐、流涎、呼吸困难、瞳孔缩小、肌肉痉挛、神志不清等。根据病史、体征和血液胆碱酯酶活性的下降即可确诊。治疗药品有阿托品和氯磷定等,同时必须采用各种对症治疗措施,及时抢救。

(2)慢性毒作用。长期接触农药可以引起慢性中毒。有机磷农药慢性中毒主要表现为血中胆碱酯酶活性显著而持久的降低,并伴有头晕、头痛、乏力、食欲不振、恶心、气短、胸闷、多汗,部分病人还有肌束纤颤等症状。有机氯农药慢性中毒,主要表现为食欲不振、上腹部和胁下疼痛、头晕、头痛、乏力、失眠、噩梦等。接触高毒性农药(如氯丹和七氯化茚等)会出现肝脏肿大,肝功能异常等症候。

(3)在人体内蓄积。有机氯农药的脂溶性决定了它们在人体脂肪中的蓄积(见蓄积作用)。1966年美国小W.J.海斯等曾对美国各地居民体脂中DDT的含量进行过调查研究,发现每个居民体内都蓄积有数量不等的DDT,居民体脂中的DDT及其代谢产物DDE在60年代的平均蓄积水平达8ppm。1969年W.F.杜勒姆的研究表明,由于印度大量使用DDT扑灭疟疾,居民体脂中的DDT竟高达16ppm,DDE高达10ppm。有机氯农药在人体内的蓄积是世界性的,在体内蓄积的远期影响尚待进一步研究。

(4)对酶类的影响。许多有机氯农药可以诱导肝细胞微粒体氧化酶类,从而改变体内某些生化过程。此外,有机氯农药对其他一些酶类也有一定的影响。艾氏剂或狄氏剂可使大鼠的谷-丙转氨酶和醛缩酶的活性增高。DDT对ATP酶有抑制作用。有机磷农药进入人体后,即与体内的胆碱酯酶结合,形成比较稳定的磷酰化胆碱酯酶,使胆碱酯酶失去活性,丧失对乙酰胆碱的分解能力,造成体内乙酰胆碱的蓄积,引起神经传导生理功能的紊乱,出现一系列有机磷农药中毒的临床症状。

(5)对神经系统的作用。农药对神经系统的作用,主要是通过对有机磷农药的研究获得的。有机磷农药急性中毒,除出现前述常见症状外,还可引起患者中枢神经系统功能失常,出现共济失调、震颤、思睡、精神错乱、抑郁、记忆力减退和语言失常等。

(6)对内分泌系统的影响。有机氯农药在这方面的影响,曾有不少报道。如 O,P'-DDT对大鼠、鸡、鹑具有雌性激素样作用。研究表明,当O,P'-DDD剂量为每日每公斤体重4毫克时,可引起狗的肾上腺皮质萎缩和细胞退变。

(7)对免疫功能的影响。有机氯农药对机体的免疫功能有一定的影响。用P,P'-DDT对家兔作实验,发现机体形成抗体的能力明显降低。应用每公斤体重为0.5毫克剂量的DDT时,发现白细胞的吞噬活性和抗体形成均明显下降。有机磷农药对免疫功能的影响,主要表现在两个方面:一方面是某些农药可使机体发生致敏作用。这是由于某些有机磷化合物具有半抗原性,它们可与体内蛋白质等结合成为复合抗原,从而产生抗体,使机体发生过敏反应而损害机体健康。另一方面是某些农药本身具有免疫抑制作用。例如,敌百虫可使受试动物的网状内皮系统的吞噬功能下降,从而降低机体的抵抗力。

(8)对生殖机能的影响。有机氯农药对生殖机能的影响主要表现在使鸟类产蛋数目减少,蛋壳变薄和胚胎不易发育,明显影响鸟类的繁殖。此外,有机氯农药对哺乳动物的生殖功能也有一定影响。有机磷农药如敌敌畏和马拉硫磷就能损害大鼠的精子;敌百虫和甲基对硫磷能使大鼠的受孕和生育能力明显降低。

(9)致畸作用、致突变作用和致癌作用。有关农药的这些作用已有一些报道。虽然有些研究是在大剂量和短时间作孟禄竦玫模⒉荒苷嬲硗饣肪持信┮ǖ团ǘ群统な奔渥饔茫┑男вΓ绻匝橹な的持峙┮┚哂兄禄⒅峦槐浜椭掳┳饔茫蛩得髡庵峙┮┒匀死嘟】当暇故乔痹诘耐病9赜谥峦槐浜椭禄矫娴难芯浚档锰峒暗挠:按每公斤体重用80毫克的P,P'-DDT对大鼠进行显性致死突变试验,结果为阳性。用DDE对中国田鼠进行实验,结果引起染色体畸变。对有机磷农药的研究也表明,敌百虫、敌敌畏和乐果对动物都有致突变作用。内吸磷、倍硫磷和二嗪农对动物都有致畸作用。在氨基甲酸酯类农药方面,西维因对豚鼠和狗都有致畸作用。某些农药是否致癌尚无定论,实验结果也不一致。例如,有关DDT致癌性的动物实验,有的表现出有致癌作用,有的无致癌作用,还有的表现出抗癌作用。日本长崎弘等用含六六六的饲料喂养小鼠,当饲料中含660ppm时,全部小鼠都诱发出肝癌。美国K.J.戴维斯等也发现,用10ppm的艾氏剂或狄氏剂喂养小鼠,为期2年,小鼠也诱发了肝脏肿瘤。有机磷农药的致癌作用,目前尚难肯定。

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防治措施

防治农药污染,要采取以下一些综合措施:

(1)安全合理地使用农药。即按规定的用量、施药方法、用药次数和离收获期最后一次施药的天数等使用农药。按标准要求用药,既能防治病虫草害,又可节省农药和减轻污染。

(2)改变剂型和施药方式。改变剂型方面,可将农药加工成缓释剂,使农药减少流失并延长残效期;减少施药次数能在一定程度上减轻对环境的污染。超低容量喷雾,是一种新的施药方法,应大力推广。

(3)提倡生物防治。对某一种虫害连续使用一种农药,往往容易产生抗药性,即使大量使用也难以达到应有的效果。生物防治是一种成本低、效果好、污染少的防治方法。中国已研究出一些较好的生物防治方法,例如用白僵菌防治玉米螟、松毛虫,用七星瓢虫防治棉蚜,用赤眼蜂防治松毛虫、蔗螟、豆天蛾稻纵卷叶螟;用杀螟杆菌防治三化螟、松毛虫等,都取得了较好的效果。

(4)研制高效、低毒、低残留的新农药,这是农药发展的方向。对防治对象有高效,对人畜低毒,无致畸、致突变和致癌作用,在环境中容易分解,在生物体中不易富集的农药品种是理想的品种。(见彩图)

农药敌枯双诱发的大鼠胎仔骨骼畸形 左、右:颅骨缺损、多肋。中:颅骨缺损、短肋、颅骨融合
参考书目
  1. F.Matsumura,Environmental Toxicology of Pesticides,Academic Press Inc., New York,1972.