1.3.1　农药污染

在农业生产中，农药在防治农作物病、虫、害，抑制传染病蔓延，提高农作物单产和劳动生产率等方面都发挥了巨大的作用，但与此同时它给脆弱的生态环境带来不可忽视的负面效应。图1.3反映了农药在环境中的循环过程。

图1.3　农药在环境中的循环过程

从图1.3中，我们可以看出，农药一旦投入生态系统，就不可避免地发生迁移、扩散、残留、富集等化学行为。这一过程势必会污染大气、水体和土壤，并对处于这些介质中的生物体构成危害。更为严重的是，自然界中普遍存在着生物浓缩现象，农药通过食物链的传递，在生物体内逐渐累积，导致食物链顶端的生物（包括人类）体内农药含量越来越高，也就越容易中毒死亡。另外，农药通过对上述生态系统各要素的毒害，使生态系统失去了原有的平衡（最明显的例子就是出现了“害虫越治越多”的现象），导致系统结构变异、功能衰退，生物物种灭绝、生物多样性减少，农业生态系统最终遭到覆灭。下面以几种常用农药为例说明农药所产生的污染及危害。

（1）有机氯农药

有机氯农药是一类氯代芳香烃的衍生物，包括六六六、狄氏剂、DDT等。这类化合物结构稳定、难氧化、难分解、毒性大，易溶于有机溶剂，尤其是脂肪组织中，因此它是高效、高毒、高残留的农药。由于具有上述性质，有机氯农药被大气环境和水径流带到世界的各个角落，现已在南极企鹅体内检测到DDT。另外，进入环境中的有机氯农药由于迁移作用，通过食物的浓度在生物体的脂肪和肝脏中大量富集并危害神经中枢，诱发肝脏酶的改变，还侵犯肾脏引起病变，且毒性难以降解。尤其是DDT具有明显的致癌性能和遗传毒性，会导致胎儿畸形，影响人的寿命和后代健康。1983年起我国已全面禁止使用有机氯农药，但以往积累的农药仍将在相当长的时间内发挥作用。

（2）有机磷农药

有机磷农药是含磷的有机化合物，其化学结构一般含有C-P、C-O-P、C-S-P、C-N-P等，大部分是磷酸酯类或酰胺类化合物，如敌敌畏、1605、马拉硫磷和稻瘟净等。该类化合物有剧毒，较易分解，在环境中残留时间短，在动植物体内不易蓄积，因此常被认为是较安全的农药。但由于这类农药对人畜的高毒性，能抑制人体中的乙酰胆碱酯酶、脂肪族脂酶及丝氨酸蛋白酶，使正常的神经功能被扰乱，引起体内生物化学过程失调，导致呕吐、腹泻、大便失禁和血压升高等症状，最终导致死亡，因此其环境毒性仍然不可忽视。

（3）氨基甲酸酯类农药

该类农药均具有苯基-N-烷基甲酸酯的结构，与有机磷农药一样，都具有抗胆碱酯酶作用，中毒症状也相同。但中毒机制有差别，它的毒性是由胆碱酯酶分子总体的弱可逆结合的抑制而引起的。这类农药在自然环境中易于分解，在动物体内也能迅速代谢，而代谢产物的毒性多数低于其本身的毒性，因此属于低残留农药。但是，这类农药中某些品种的急性毒性较大，如呋喃丹，其口服LD50为8~14mg/kg，属高毒农药（其经皮LD50为3 400mg/kg），使用时若不注意安全，有造成人畜急性中毒的危险。另外，还有人认为，该类农药经酶作用后产生的N-羟氨基甲酸酯，可抑制脱氧核糖核酸的交换，产生染色体断裂，是致癌和致畸的潜在因素。