農藥污染的危害與生物修復

單蘭淅

（江蘇省泗洪中學高二（6）班）

農藥污染的危害與生物修復

單蘭淅

（江蘇省泗洪中學高二（6）班）

農藥是農產品種植中不可或缺的生產資料，但其會給農作物本身、土壤、空氣、水體帶來污染，對此采用生物修復的技術能夠有效地降低農藥帶來的危害。

農藥；污染；生物修復

引言

農藥是為防治農作物病蟲害而被生產的藥劑，其效果顯著，但同時因為其成分多為毒性物質，對農作物本身以及周邊的水體、土壤和空氣都有一定的危害，并進一步影響人體的健康。對此我們需要從多個角度來進行優化，其中生物修復技術具有效果好、副作用小等特點，值得我們進一步研究和應用。

1 農藥與農藥污染

農藥是指用于預防、控制農作物病蟲害或有目的地調整農作物生長的混合劑。由此可見，我們使用農藥可以防治害蟲、消滅雜草、控制生長等幾個方面。而農藥污染，是指在農藥的生產、運輸、銷售以及使用階段對自然環境和人體造成的危害。本文主要討論農藥在使用階段以及使用后對周邊環境以及人體造成的污染。

農藥污染成為全球環境污染的主要課題之一，在發展比較落后的農業國家尤為嚴重。現階段全世界因為農藥中毒的人口在200萬以上,其中大約4萬人死亡。我國受到的農藥污染也十分嚴峻。一方面，作為農業大國，我國擁有遼闊的平原和林帶，農業人口眾多；另一方面，我國現階段使用的農藥依然以傳統毒性農藥為主，在化學農藥中高毒殺蟲劑占六成以上。

2 農藥污染是危害

農藥污染給環境和人體健康帶來的危害是多方面的。

2.1 土壤污染

有些農藥是直接施用在地下或地表，即使針對農作物噴灑的農藥，也會因為雨水的沖刷等不可避免地會被土壤所吸附。通常來說，農藥在使用后九成左右都會落入土壤。在土壤中的農藥所造成的危害包括：局毒性物質被農作物根系所吸收，進一步存留在作物的莖、葉、花、果實、種子中，降低了作物的品質，危害食用者的健康；農藥中的部分物質會和土壤中的膠粒結合，使得土壤容易產生板結，影響其通透性，弱化了作物根系的呼吸作用；土壤中的農藥會殺死土壤中的害蟲，也會對良性的微生物、昆蟲造成傷害，影響生物多樣性和生態系統的穩定性。

2.2 空氣污染

農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作物一定距離的上空噴灑，這都會對空氣造成直接的污染，而如果風力較大，其污染的范圍也會迅速擴大。同時農藥也會以土壤表層、作物或水面蒸發進入空氣。存在于空氣中的農藥會直接進入周邊人群、動物的呼吸系統，對生物體的健康造成極大的危害。也會對周邊其他植物造成危害等。

2.3 水體污染

農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，而針對水稻等噴灑的農藥，會直接進入水體，這都會造成地表水體污染。當然土壤中的農藥成分在長期的沉降下，也會進入地下水體，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系統平衡的破壞；人類及動物食用了被農藥污染的地表水和地下水，會造成中毒以及各類疾病的產生等。

當農藥對水體、土壤和空氣污染之后，就會進一步對其他生物乃至人類造成危害。前文已經對各種污染情況下對生物的污染進行了分析，梳理后主要包括：（1）農藥污染的水、空氣，被人和其他生物食用、呼吸，造成直接的危害；（2）人類和動物食用了施用了大量農藥的農產品，所造成的潛在性、長期性的健康危害。事實上，食品中農藥各類毒性物質的超標在國內已經屢見報端，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，甚至有學者認為五十年后我國國民會因為農藥的過度使用而整體不能生育。由此可見，農藥污染帶來的危害是極其嚴重的，而我們需要通過合理的方式來進行緩解直至消除。

3 生物修復技術與農藥污染治理

對于農藥污染的治理，現階段我們還存在諸多的問題，并需要針對性的措施來解決，比如法律方面的不足、農藥創新性低、農藥施用技術差等，對此本文主要從生物技術的角度來分析其對農藥污染的治理。每一個生命都是一個化學反應中心，生命的運轉就是持續的化學反應。在這種理念下，利用生物強大的生化能力，對農藥進行降解，是具有可行性的。生物對農藥污染的修復表現在宏觀和微觀兩個方面。

3.1 宏觀恢復

在人類對耕地、水田、林地、果園、魚塘、草原等進行長期使用并施用了過多的農藥之后，如果在一個時間節點突然對其廢棄不再使用，或者不再使用農藥，則這些殘留在水體和土壤乃至空氣中的農藥污染物，將會慢慢地被雜草、水生生物、農作物等吸收降解。當然，一方面，我們不可能采用廢棄耕種這種“玉石俱焚”的方式，即使完全不使用農藥也很難實現；另一方面，農藥的危害性又如此之大，不得不進行降解。因此比較現實的方式是，制定一定的目標，基于相應的生物修復性將沒茬農作物施用的農藥殘留進行最大程度地、針對性地降解。比如對于東北、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，不進行管理，以達到降解農藥的效果。又比如在對于果園等類型的林地，可以縱容一些對樹木生長競爭很小的草類在地表叢生，使得對樹枝噴灑的農藥不至于對土壤太過于污染。以宏觀降解農藥殘留污染，也可以有一定的針對性，比如通過研究找出對某種農藥污染物降解強的生物。但這種方法有利于對土壤、水體等農藥殘留進行降解，很難對已經被污染的農作物產品中的農藥污染物進行降解。

3.2 微觀降解

微生物雖然個體體積很小，以單個細胞甚至沒有細胞結構的形式存在，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。實踐中人類已經擅長了使用微生物降解石油污染、降解化學品污染甚至降解白色污染等，取得了很好的效果，因此將這種方式應用到農藥污染物的降解方面，也是可行的。

現階段學界已經分離了多種能夠對農藥污染物進行降解的微生物，不僅有細菌、真菌、放線菌，還包括一些藻類，而基于人類目前的研究成果，細菌的降解效果是最為有效的。比如假單胞菌屬能夠對包括DDT、艾氏劑、敵敵畏、西維因等在內的二十多種農藥污染物進行降解；其次是真菌，比如曲霉屬能夠對包括敵百蟲、滅草隆、撲草凈、二硝基苯胺等在內的十余種農藥殘留進行降解。通常來說，一種農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。

利用微生物對農藥污染物進行降解的具體途徑是，利用誘變育種等方式對遭到某種農藥污染嚴重的土壤中分離出的優質菌種進行培養，或者采用基因工程對微生物進行定向培養，進而得到最優的能夠對該類農藥進行降解的微生物群體。對于受到某種農藥污染的土壤、水體，可以將這些微生物群體散播其中，以達到降解污染物的目的。目前很多學者對能夠降解不同農藥的關鍵基因進行了認定，比如甲基對硫磷的降解基因為mpd，硝基苯酚的降解基因為pnp，除草劑水解酯酶基因為sulE與ampA等。和生物宏觀降解不同的是，微生物也可以對作物內的農藥殘留進行降解，一定程度上降低農藥在農作物里的殘留，使得其品質得到提升。

結語

綜上所述，農藥的使用雖然能夠有效地減少農產品的病蟲害，一定程度上促其增產，但其對周邊土壤、空氣和水體也會產生污染，對人類健康產生危害。對此我們需要對農藥污染殘留進行有效地降解。采用生物修復的方式，其優勢是多方面的，包括安全性高、效率高、費用低、應用范圍廣等，但同時我們也一定要注意單類生物的修復功能具有針對性，其發揮效果也需要一定的外部溫濕度環境，同時也需要注意其對周邊環境的負面影響。

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