農(nóng)藥污染的危害與生物修復(fù)

單蘭淅

（江蘇省泗洪中學(xué)高二（6）班）

農(nóng)藥污染的危害與生物修復(fù)

單蘭淅

（江蘇省泗洪中學(xué)高二（6）班）

農(nóng)藥是農(nóng)產(chǎn)品種植中不可或缺的生產(chǎn)資料，但其會(huì)給農(nóng)作物本身、土壤、空氣、水體帶來污染，對(duì)此采用生物修復(fù)的技術(shù)能夠有效地降低農(nóng)藥帶來的危害。

農(nóng)藥；污染；生物修復(fù)

引言

農(nóng)藥是為防治農(nóng)作物病蟲害而被生產(chǎn)的藥劑，其效果顯著，但同時(shí)因?yàn)槠涑煞侄酁槎拘晕镔|(zhì)，對(duì)農(nóng)作物本身以及周邊的水體、土壤和空氣都有一定的危害，并進(jìn)一步影響人體的健康。對(duì)此我們需要從多個(gè)角度來進(jìn)行優(yōu)化，其中生物修復(fù)技術(shù)具有效果好、副作用小等特點(diǎn)，值得我們進(jìn)一步研究和應(yīng)用。

1 農(nóng)藥與農(nóng)藥污染

農(nóng)藥是指用于預(yù)防、控制農(nóng)作物病蟲害或有目的地調(diào)整農(nóng)作物生長的混合劑。由此可見，我們使用農(nóng)藥可以防治害蟲、消滅雜草、控制生長等幾個(gè)方面。而農(nóng)藥污染，是指在農(nóng)藥的生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售以及使用階段對(duì)自然環(huán)境和人體造成的危害。本文主要討論農(nóng)藥在使用階段以及使用后對(duì)周邊環(huán)境以及人體造成的污染。

農(nóng)藥污染成為全球環(huán)境污染的主要課題之一，在發(fā)展比較落后的農(nóng)業(yè)國家尤為嚴(yán)重?，F(xiàn)階段全世界因?yàn)檗r(nóng)藥中毒的人口在200萬以上,其中大約4萬人死亡。我國受到的農(nóng)藥污染也十分嚴(yán)峻。一方面，作為農(nóng)業(yè)大國，我國擁有遼闊的平原和林帶，農(nóng)業(yè)人口眾多；另一方面，我國現(xiàn)階段使用的農(nóng)藥依然以傳統(tǒng)毒性農(nóng)藥為主，在化學(xué)農(nóng)藥中高毒殺蟲劑占六成以上。

2 農(nóng)藥污染是危害

農(nóng)藥污染給環(huán)境和人體健康帶來的危害是多方面的。

2.1 土壤污染

有些農(nóng)藥是直接施用在地下或地表，即使針對(duì)農(nóng)作物噴灑的農(nóng)藥，也會(huì)因?yàn)橛晁臎_刷等不可避免地會(huì)被土壤所吸附。通常來說，農(nóng)藥在使用后九成左右都會(huì)落入土壤。在土壤中的農(nóng)藥所造成的危害包括：局毒性物質(zhì)被農(nóng)作物根系所吸收，進(jìn)一步存留在作物的莖、葉、花、果實(shí)、種子中，降低了作物的品質(zhì)，危害食用者的健康；農(nóng)藥中的部分物質(zhì)會(huì)和土壤中的膠粒結(jié)合，使得土壤容易產(chǎn)生板結(jié)，影響其通透性，弱化了作物根系的呼吸作用；土壤中的農(nóng)藥會(huì)殺死土壤中的害蟲，也會(huì)對(duì)良性的微生物、昆蟲造成傷害，影響生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 空氣污染

農(nóng)藥的施用方式通常是地表人工的噴霧器噴灑或采用航空器在高于農(nóng)作物一定距離的上空噴灑，這都會(huì)對(duì)空氣造成直接的污染，而如果風(fēng)力較大，其污染的范圍也會(huì)迅速擴(kuò)大。同時(shí)農(nóng)藥也會(huì)以土壤表層、作物或水面蒸發(fā)進(jìn)入空氣。存在于空氣中的農(nóng)藥會(huì)直接進(jìn)入周邊人群、動(dòng)物的呼吸系統(tǒng)，對(duì)生物體的健康造成極大的危害。也會(huì)對(duì)周邊其他植物造成危害等。

2.3 水體污染

農(nóng)藥在施用后如果被雨水等沖刷，很容易被帶入周邊的河流湖泊，而針對(duì)水稻等噴灑的農(nóng)藥，會(huì)直接進(jìn)入水體，這都會(huì)造成地表水體污染。當(dāng)然土壤中的農(nóng)藥成分在長期的沉降下，也會(huì)進(jìn)入地下水體，造成地下水污染。水體污染帶來的危害包括：水中部分生物大量死亡，造成生物多樣性的破壞和生態(tài)系統(tǒng)平衡的破壞；人類及動(dòng)物食用了被農(nóng)藥污染的地表水和地下水，會(huì)造成中毒以及各類疾病的產(chǎn)生等。

當(dāng)農(nóng)藥對(duì)水體、土壤和空氣污染之后，就會(huì)進(jìn)一步對(duì)其他生物乃至人類造成危害。前文已經(jīng)對(duì)各種污染情況下對(duì)生物的污染進(jìn)行了分析，梳理后主要包括：（1）農(nóng)藥污染的水、空氣，被人和其他生物食用、呼吸，造成直接的危害；（2）人類和動(dòng)物食用了施用了大量農(nóng)藥的農(nóng)產(chǎn)品，所造成的潛在性、長期性的健康危害。事實(shí)上，食品中農(nóng)藥各類毒性物質(zhì)的超標(biāo)在國內(nèi)已經(jīng)屢見報(bào)端，其引起的后果包括不孕不育、胎兒畸形、智力下降、器官癌化等，觸目驚心，甚至有學(xué)者認(rèn)為五十年后我國國民會(huì)因?yàn)檗r(nóng)藥的過度使用而整體不能生育。由此可見，農(nóng)藥污染帶來的危害是極其嚴(yán)重的，而我們需要通過合理的方式來進(jìn)行緩解直至消除。

3 生物修復(fù)技術(shù)與農(nóng)藥污染治理

對(duì)于農(nóng)藥污染的治理，現(xiàn)階段我們還存在諸多的問題，并需要針對(duì)性的措施來解決，比如法律方面的不足、農(nóng)藥創(chuàng)新性低、農(nóng)藥施用技術(shù)差等，對(duì)此本文主要從生物技術(shù)的角度來分析其對(duì)農(nóng)藥污染的治理。每一個(gè)生命都是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中心，生命的運(yùn)轉(zhuǎn)就是持續(xù)的化學(xué)反應(yīng)。在這種理念下，利用生物強(qiáng)大的生化能力，對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行降解，是具有可行性的。生物對(duì)農(nóng)藥污染的修復(fù)表現(xiàn)在宏觀和微觀兩個(gè)方面。

3.1 宏觀恢復(fù)

在人類對(duì)耕地、水田、林地、果園、魚塘、草原等進(jìn)行長期使用并施用了過多的農(nóng)藥之后，如果在一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)突然對(duì)其廢棄不再使用，或者不再使用農(nóng)藥，則這些殘留在水體和土壤乃至空氣中的農(nóng)藥污染物，將會(huì)慢慢地被雜草、水生生物、農(nóng)作物等吸收降解。當(dāng)然，一方面，我們不可能采用廢棄耕種這種“玉石俱焚”的方式，即使完全不使用農(nóng)藥也很難實(shí)現(xiàn)；另一方面，農(nóng)藥的危害性又如此之大，不得不進(jìn)行降解。因此比較現(xiàn)實(shí)的方式是，制定一定的目標(biāo)，基于相應(yīng)的生物修復(fù)性將沒茬農(nóng)作物施用的農(nóng)藥殘留進(jìn)行最大程度地、針對(duì)性地降解。比如對(duì)于東北、西北等地一年一季的玉米、棉花等作物，在秋季收獲后，可以任其雜草叢生，不進(jìn)行管理，以達(dá)到降解農(nóng)藥的效果。又比如在對(duì)于果園等類型的林地，可以縱容一些對(duì)樹木生長競爭很小的草類在地表叢生，使得對(duì)樹枝噴灑的農(nóng)藥不至于對(duì)土壤太過于污染。以宏觀降解農(nóng)藥殘留污染，也可以有一定的針對(duì)性，比如通過研究找出對(duì)某種農(nóng)藥污染物降解強(qiáng)的生物。但這種方法有利于對(duì)土壤、水體等農(nóng)藥殘留進(jìn)行降解，很難對(duì)已經(jīng)被污染的農(nóng)作物產(chǎn)品中的農(nóng)藥污染物進(jìn)行降解。

3.2 微觀降解

微生物雖然個(gè)體體積很小，以單個(gè)細(xì)胞甚至沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形式存在，但他們能夠整體存在于一定空間中，單位體積中的微生物數(shù)量非常多，且繁殖、變異的周期很短，因此適用于各類污染物降解工程中。實(shí)踐中人類已經(jīng)擅長了使用微生物降解石油污染、降解化學(xué)品污染甚至降解白色污染等，取得了很好的效果，因此將這種方式應(yīng)用到農(nóng)藥污染物的降解方面，也是可行的。

現(xiàn)階段學(xué)界已經(jīng)分離了多種能夠?qū)r(nóng)藥污染物進(jìn)行降解的微生物，不僅有細(xì)菌、真菌、放線菌，還包括一些藻類，而基于人類目前的研究成果，細(xì)菌的降解效果是最為有效的。比如假單胞菌屬能夠?qū)Π―DT、艾氏劑、敵敵畏、西維因等在內(nèi)的二十多種農(nóng)藥污染物進(jìn)行降解；其次是真菌，比如曲霉屬能夠?qū)Π〝嘲傧x、滅草隆、撲草凈、二硝基苯胺等在內(nèi)的十余種農(nóng)藥殘留進(jìn)行降解。通常來說，一種農(nóng)藥可以由多種微生物來降解，比如常見的DDT就能夠被芽孢桿菌屬、土壤桿菌屬、氣單胞菌屬、鐮刀菌屬、諾卡氏菌等約二十種微生物來降解。

利用微生物對(duì)農(nóng)藥污染物進(jìn)行降解的具體途徑是，利用誘變育種等方式對(duì)遭到某種農(nóng)藥污染嚴(yán)重的土壤中分離出的優(yōu)質(zhì)菌種進(jìn)行培養(yǎng)，或者采用基因工程對(duì)微生物進(jìn)行定向培養(yǎng)，進(jìn)而得到最優(yōu)的能夠?qū)υ擃愞r(nóng)藥進(jìn)行降解的微生物群體。對(duì)于受到某種農(nóng)藥污染的土壤、水體，可以將這些微生物群體散播其中，以達(dá)到降解污染物的目的。目前很多學(xué)者對(duì)能夠降解不同農(nóng)藥的關(guān)鍵基因進(jìn)行了認(rèn)定，比如甲基對(duì)硫磷的降解基因?yàn)閙pd，硝基苯酚的降解基因?yàn)閜np，除草劑水解酯酶基因?yàn)閟ulE與ampA等。和生物宏觀降解不同的是，微生物也可以對(duì)作物內(nèi)的農(nóng)藥殘留進(jìn)行降解，一定程度上降低農(nóng)藥在農(nóng)作物里的殘留，使得其品質(zhì)得到提升。

結(jié)語

綜上所述，農(nóng)藥的使用雖然能夠有效地減少農(nóng)產(chǎn)品的病蟲害，一定程度上促其增產(chǎn)，但其對(duì)周邊土壤、空氣和水體也會(huì)產(chǎn)生污染，對(duì)人類健康產(chǎn)生危害。對(duì)此我們需要對(duì)農(nóng)藥污染殘留進(jìn)行有效地降解。采用生物修復(fù)的方式，其優(yōu)勢是多方面的，包括安全性高、效率高、費(fèi)用低、應(yīng)用范圍廣等，但同時(shí)我們也一定要注意單類生物的修復(fù)功能具有針對(duì)性，其發(fā)揮效果也需要一定的外部溫濕度環(huán)境，同時(shí)也需要注意其對(duì)周邊環(huán)境的負(fù)面影響。

[1]陳健,胡筱敏,姜彬慧.種植基地有機(jī)磷農(nóng)藥污染土壤的微生物修復(fù)[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2012,（05）:35-38+72.

[2]李珣，袁盛勇,張夢恬,楊雙磊.農(nóng)藥污染及其修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用,2013,（03）:43-46.

[3]劉倩,吳建芝,李芳.園林綠地土壤的農(nóng)藥污染與植物修復(fù)技術(shù)[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2016,（01）:36-40.