第九章 农药环境毒理
? 第一节 绪论
? 一、农药的残留毒性问题
? 生物富集,也称生物浓集，是指生物体从环境
中能不断吸收低剂量的农药，并逐渐在其体
内积累的能力。 (P274)
? 通过植物吸收后在生物体内的积累或经过食
物链的生物富集，使人畜能得到会造成慢性
毒害的亚致死剂量，引起有机体内脏机能受
损或阻碍正常的生理代谢过程。 (P269)
第九章 农药环境毒理
? 第一节 绪论
? 农药的“三致性”：（三代繁殖试验）
? 致畸性、致癌性、致突变性
?, 三致, 试验的结果，以及结合三代繁殖
试验，神经毒性试验 (主要是有机磷和氨基
甲酸酯类农药 )是当前衡量农药是否具有慢
性毒性的重要标志。
二、农药环境毒理与农药生态毒理
? 农药环境毒理学研究范畴：
研究农药进入田间后的环境行为与对非靶标生
物的环境毒性。
? 农药生态毒理学研究范畴：
从生态的角度来考虑，研究对农药安全性的正
确评估。
?
农药在环境中的循环
三、深入开展农药生态毒理研究在
农药安全、合理使用上的意义
? 生态毒理学的研究内容：
? 1、研究污染物在物理环境中的释放、分布行
为及其与物理、化学环境的相互作用；
? 2、研究污染物入生物学环境及其变化情况；
? 3、污染物在生态系中各种条件下有毒效应的
定性、定量研究。
第二节 农药的环境行为与残留毒性
? 一,农药的污染
? 一种异物在环境中的行为包括释放、排泄、逸
失、扩散、质流和渗滤、持留、吸收、蓄积、
代谢、降解、聚合和矿化等。
? (一 )、农田施药后药剂对作物的直接污染
? 影响因素：农药性质、剂型、施用方法等
? 吸收低剂量的农药，并逐渐在其体内积累的能
力。
第二节 农药的环境行为与残留毒性
? (二 )、作物对污染环境中农药的吸收
? 根菜类、薯类吸收土壤中农药的能力强于叶菜。
土壤的种类、土壤中有机质的含量对农药的吸收
都有影响。
? (三 )、生物富（浓）集与食物链：是指生物体从
环境中能不断吸收低剂量的农药，并逐渐在其体
内积累的能力。农药易在动物的肝、肾、脂肪等
组织中，有些能随奶汁排出，或转移卵、蛋中。
生物富集与食物链的
陆生、水生生态模式
二、农药的性质与残留
? 1、含铅、汞等重金属元素的农药，由于经代
谢或分解后，这些元素依然存在在作物或土
壤、水质等自然环境中，它们对人、畜有一
定的毒害。
? 2、含砷的农药在环境中也是稳定的。
? 3,DDT、六六六等有机氯杀虫剂性质稳定，
脂溶性大，容易在人、畜体内积累，列入高
残留品种。
三、在自然环境、动物体中的残留动态
? （一）、对环境的污染
? 1,对大气的污染
? 2,对水系的污染
? 3,对土壤的污染
? 农药在土壤中的消失与农药的氧化作用、地下
渗透、水解、土壤微生物分解等因素有关。
三、在自然环境、动物体中的残留动态
? （二）、对动物的污染
? 1,对水系动物的影响：甲壳类 (虾 )>鱼类
? 2,对禽兽的影响：食物链
? 3,对食品的污染
? 4,对人体的污染
四、农药在生态系统与环境中的代谢
? 1.农药的变化形式可分为：衍生、异构化、光化
(光异构化、光水解、光氧化 )、裂解和轭合等；
? 2.农药引起残留毒性的可能性可分为：农药母体
本身所致、农药亲体与其某些代谢物共同所致、
农药代谢产物所致以及农药中所含杂质所致等。
? 农药残留包括有毒理作用的衍生物如降解或转化
产物、代谢物、反应物以及杂质。
第三节 农药对害虫群落的影响
及对非靶标生物的毒性
? 一、农药对有害生物群落的影响
? （一）害虫的再猖獗
? 原因,1、天敌的破坏；
? 2、杀虫剂对害虫的刺激作用；
? 3、化学药剂改变了作用的营养。
? （二）次要害虫上升
? （三）对杂草群落的影响
二、农药对陆生有益生物的影响
? （一） 对寄生性天敌昆虫的影响
? 赤眼蜂 (卵和幼虫耐药性强 )，蚜茧蜂等
? （二） 对捕食性天敌昆虫的影响
? 菊酯类杀虫剂对瓢虫、草蛉的毒性大。昆虫生长
调节剂对捕食性天敌安全。
? （三） 对蜘蛛和捕食性螨的影响
? 拟环纹狼蛛，纽氏钝绥螨，尼氏钝绥螨
? （四） 对蜜蜂的影响：多数农药毒性大。
? （五） 对家蚕的影响
三、农药对水生生物的影响
? （一） 农药对鱼、贝类的影响
? 拟除虫菊酯类、鱼藤酮对鱼类毒性特别强。
? （二） 农药对甲壳类动物、藻类的影响
? 甲壳类动物对农药比较敏感。
? （三） 防治农药对水生生物中毒的措施
四、农药对土壤生物的影响
? （一）农药对土壤微生物的影响
? 1,农药对土壤微生物区系的影响
? 杀菌剂和熏蒸剂对微生物数量影响大。
? 2,农药对土壤微生物活性的影响
? 微生物数量、微生物呼吸量、生物量 (生物循环中的
碳和氮量 )、氨化作用、固氮作用及酶的活性等
? 3,土壤微生物对农药的分解作用：分解农药的微生
物：细菌、放线菌、丝状菌、酵母、单细胞藻类等
? （二） 农药对土壤动物的影响
? 土壤动物群落了结构的变化，直接影响土壤的质量，
进而对农作物产生直接或间接的影响。
五、农药对蛙类等生物的影响
表 9-10 农药对泽蛙蝌蚪的毒性 （ 潘道一,1986）
药剂类型
毒性分级
杀虫剂 杀菌剂 除草剂
高毒类
(L C
50
<
1 m g /l)
溴氰菊酯、氰戊菊酯、硫丹、杀
虫环、沙蚕毒、三环锡、多噻烷、
杀螟丹、毒死蜱、嘧啶硫磷、治
螟灵、鱼藤酮
百菌清、菲醌、苏化 9 1 1 五氯酚钠、毒草安
中毒类
(L C
50
为
1 - 1 0 m g / l )
克百威、克螨特、乐果、马拉硫
磷、辛硫磷、哒嗪硫磷、地亚农、
叶蝉散、对硫磷、二溴磷、杀虫
双、敌敌畏
敌菌灵、克瘟散、抗菌素 401,敌
稻瘟、代森铵、四氯对醌、瑞毒霉、
异稻瘟净氯硝胺、富士 1 号、福美
胂
丁草胺、杀草丹、
草枯醚、甲草胺
低毒类
(L C
50
? 1 0 m g
/ l )
甲基对硫磷、杀螟硫磷、灭除威、
速灭威、敌百虫、害扑威、混灭
威、甲胺磷、杀虫单、残杀威、
双硫磷、抗蚜威、磷胺、氧化乐
果
粉锈宁、三环唑、代森锌、苯莱特、
田安、多抗霉素、纹枯利、多菌灵、
托布津、速克灵、甲基托布津、稻
瘟酞、叶枯灵
氟乐灵、灭草灵、
敌稗、杀草安、敌
谷隆、灭草安、扑
草净,2,4 - 滴丁酯、
除草醚、敌草隆、
阿特拉津、草甘膦、
二甲四氯、豆科威
六、化学防治与生物防治的协调
? （一） 根据天敌作用，适当调整防
治阈值和防治指标
? （二） 充分利用农药的选择性
? （三） 培育和利用抗药性天敌
? 抗药性草蛉、瓢虫、钝绥螨等。
第四节 农药的安全性评价
? 一、预告危害所许的基础资料
（一）在农药方面：有效成分、理化性质、制剂、活
性谱、代谢与残留、毒性等。
（二）从施用方面：剂型、施用方法、施药部位和时
间、施药量等。
? 二、建立农药防治病虫草害专家系统
? 防治对象、保护对象、农药性质和防治谱、施药
技术等。
(一 )预告危害在农药方面的基础资料
? 1.有效成分的鉴定
? 2.有效成分的物化性质
? 3.工业品的组成
? 4.制剂的性质
? 5.生物活性
? 6.代谢与残留研究
? 7.对哺乳动物的毒理
? 8.对其它动物的毒理学资料
(二 )农药施用方面的基础资料
? 1,剂型
? 2,施药方法
? 3,施药部位与施药时间
? 4,施药量与施药规模
? 5,气候与地理位置
从农药理化性质对环境危害性的预测
? 1.水中溶解度影响农药在生态系中的分布，
溶解度高的更易进入水系对水生生物构成
威胁；
? 2.农药的辛醇 --水分配系数时预测农药易否
被吸入生物体的重要参数；
? 3.农药在土壤表面的吸附性关系到农药的
渗滤、径流和降解的特性；
? 4.农药的的挥发性影响到农药在土壤或水
与空气之间的分布；
? 5.农药降解与代谢速度与形式可直接预测
农药的残留性与对环境的污染程度。
二、建立农药防治病虫草害专家系统模式
? 防治对象,种类、发生特点、危害特点、发育期、
防治指标等；
? 保护对象,种类、生育期、耐药性等；
? 农 药,种类、理化性质及异构体间
的差异、环境行为、环境毒理等；
? 施药技术,施药方式、施用频率等；
? 环境中非靶标生物的特点,种类、发生期、耐药
性等。
第五节 农药残留毒性的控制
? 一、控制措施
? （一） 农药的合理使用；
? （二） 农药的安全使用；
? （三） 进行受污作物（或产品）的去污处理，
或用微生物去除土、水中的残存农药；
? （四） 采用避毒措施；
? （五） 发展高效低毒、低残留的农药。
二、农药的安全使用问题
1、最大残留允许量：供消费食物中允许
的最大限度的农药残留。
? 2,ADI值 (Acceptable Daily Intake)：各种农药的每
日允许摄入量是根据当前已知该农药对动物的生
理影响，包括对下一代的影响而制定的，它是保
证人类一生中如果每日摄入该剂量也不会引起毒
害。每公斤体重每日允许摄入药物的毫克数来表
示 (mg/kg)。
最 大 残 留 允 许 量 =
食 品 系 数
A D I 值 人 体 标 准 体 重
二、农药的安全使用问题
? 3、安全等待期 (安全间隔期 )
? 根据农药在作物上的降解、持留、代谢制定
出的最后一次施药离作物收割的间隔天数。
本章重点
? 一、概念：
? 每日允许摄入量、最大残留允许量、安
全间隔期、生物富集
? 二、农药在环境中的残留动态
? 三、农药对生物圈中有害生物和非靶标生
物的影响。
? 四、论述在植物保护中，怎样做到安全、
合理的用药。
? 第一节 绪论
? 一、农药的残留毒性问题
? 生物富集,也称生物浓集，是指生物体从环境
中能不断吸收低剂量的农药，并逐渐在其体
内积累的能力。 (P274)
? 通过植物吸收后在生物体内的积累或经过食
物链的生物富集，使人畜能得到会造成慢性
毒害的亚致死剂量，引起有机体内脏机能受
损或阻碍正常的生理代谢过程。 (P269)
第九章 农药环境毒理
? 第一节 绪论
? 农药的“三致性”：（三代繁殖试验）
? 致畸性、致癌性、致突变性
?, 三致, 试验的结果，以及结合三代繁殖
试验，神经毒性试验 (主要是有机磷和氨基
甲酸酯类农药 )是当前衡量农药是否具有慢
性毒性的重要标志。
二、农药环境毒理与农药生态毒理
? 农药环境毒理学研究范畴：
研究农药进入田间后的环境行为与对非靶标生
物的环境毒性。
? 农药生态毒理学研究范畴：
从生态的角度来考虑，研究对农药安全性的正
确评估。
?
农药在环境中的循环
三、深入开展农药生态毒理研究在
农药安全、合理使用上的意义
? 生态毒理学的研究内容：
? 1、研究污染物在物理环境中的释放、分布行
为及其与物理、化学环境的相互作用；
? 2、研究污染物入生物学环境及其变化情况；
? 3、污染物在生态系中各种条件下有毒效应的
定性、定量研究。
第二节 农药的环境行为与残留毒性
? 一,农药的污染
? 一种异物在环境中的行为包括释放、排泄、逸
失、扩散、质流和渗滤、持留、吸收、蓄积、
代谢、降解、聚合和矿化等。
? (一 )、农田施药后药剂对作物的直接污染
? 影响因素：农药性质、剂型、施用方法等
? 吸收低剂量的农药，并逐渐在其体内积累的能
力。
第二节 农药的环境行为与残留毒性
? (二 )、作物对污染环境中农药的吸收
? 根菜类、薯类吸收土壤中农药的能力强于叶菜。
土壤的种类、土壤中有机质的含量对农药的吸收
都有影响。
? (三 )、生物富（浓）集与食物链：是指生物体从
环境中能不断吸收低剂量的农药，并逐渐在其体
内积累的能力。农药易在动物的肝、肾、脂肪等
组织中，有些能随奶汁排出，或转移卵、蛋中。
生物富集与食物链的
陆生、水生生态模式
二、农药的性质与残留
? 1、含铅、汞等重金属元素的农药，由于经代
谢或分解后，这些元素依然存在在作物或土
壤、水质等自然环境中，它们对人、畜有一
定的毒害。
? 2、含砷的农药在环境中也是稳定的。
? 3,DDT、六六六等有机氯杀虫剂性质稳定，
脂溶性大，容易在人、畜体内积累，列入高
残留品种。
三、在自然环境、动物体中的残留动态
? （一）、对环境的污染
? 1,对大气的污染
? 2,对水系的污染
? 3,对土壤的污染
? 农药在土壤中的消失与农药的氧化作用、地下
渗透、水解、土壤微生物分解等因素有关。
三、在自然环境、动物体中的残留动态
? （二）、对动物的污染
? 1,对水系动物的影响：甲壳类 (虾 )>鱼类
? 2,对禽兽的影响：食物链
? 3,对食品的污染
? 4,对人体的污染
四、农药在生态系统与环境中的代谢
? 1.农药的变化形式可分为：衍生、异构化、光化
(光异构化、光水解、光氧化 )、裂解和轭合等；
? 2.农药引起残留毒性的可能性可分为：农药母体
本身所致、农药亲体与其某些代谢物共同所致、
农药代谢产物所致以及农药中所含杂质所致等。
? 农药残留包括有毒理作用的衍生物如降解或转化
产物、代谢物、反应物以及杂质。
第三节 农药对害虫群落的影响
及对非靶标生物的毒性
? 一、农药对有害生物群落的影响
? （一）害虫的再猖獗
? 原因,1、天敌的破坏；
? 2、杀虫剂对害虫的刺激作用；
? 3、化学药剂改变了作用的营养。
? （二）次要害虫上升
? （三）对杂草群落的影响
二、农药对陆生有益生物的影响
? （一） 对寄生性天敌昆虫的影响
? 赤眼蜂 (卵和幼虫耐药性强 )，蚜茧蜂等
? （二） 对捕食性天敌昆虫的影响
? 菊酯类杀虫剂对瓢虫、草蛉的毒性大。昆虫生长
调节剂对捕食性天敌安全。
? （三） 对蜘蛛和捕食性螨的影响
? 拟环纹狼蛛，纽氏钝绥螨，尼氏钝绥螨
? （四） 对蜜蜂的影响：多数农药毒性大。
? （五） 对家蚕的影响
三、农药对水生生物的影响
? （一） 农药对鱼、贝类的影响
? 拟除虫菊酯类、鱼藤酮对鱼类毒性特别强。
? （二） 农药对甲壳类动物、藻类的影响
? 甲壳类动物对农药比较敏感。
? （三） 防治农药对水生生物中毒的措施
四、农药对土壤生物的影响
? （一）农药对土壤微生物的影响
? 1,农药对土壤微生物区系的影响
? 杀菌剂和熏蒸剂对微生物数量影响大。
? 2,农药对土壤微生物活性的影响
? 微生物数量、微生物呼吸量、生物量 (生物循环中的
碳和氮量 )、氨化作用、固氮作用及酶的活性等
? 3,土壤微生物对农药的分解作用：分解农药的微生
物：细菌、放线菌、丝状菌、酵母、单细胞藻类等
? （二） 农药对土壤动物的影响
? 土壤动物群落了结构的变化，直接影响土壤的质量，
进而对农作物产生直接或间接的影响。
五、农药对蛙类等生物的影响
表 9-10 农药对泽蛙蝌蚪的毒性 （ 潘道一,1986）
药剂类型
毒性分级
杀虫剂 杀菌剂 除草剂
高毒类
(L C
50
<
1 m g /l)
溴氰菊酯、氰戊菊酯、硫丹、杀
虫环、沙蚕毒、三环锡、多噻烷、
杀螟丹、毒死蜱、嘧啶硫磷、治
螟灵、鱼藤酮
百菌清、菲醌、苏化 9 1 1 五氯酚钠、毒草安
中毒类
(L C
50
为
1 - 1 0 m g / l )
克百威、克螨特、乐果、马拉硫
磷、辛硫磷、哒嗪硫磷、地亚农、
叶蝉散、对硫磷、二溴磷、杀虫
双、敌敌畏
敌菌灵、克瘟散、抗菌素 401,敌
稻瘟、代森铵、四氯对醌、瑞毒霉、
异稻瘟净氯硝胺、富士 1 号、福美
胂
丁草胺、杀草丹、
草枯醚、甲草胺
低毒类
(L C
50
? 1 0 m g
/ l )
甲基对硫磷、杀螟硫磷、灭除威、
速灭威、敌百虫、害扑威、混灭
威、甲胺磷、杀虫单、残杀威、
双硫磷、抗蚜威、磷胺、氧化乐
果
粉锈宁、三环唑、代森锌、苯莱特、
田安、多抗霉素、纹枯利、多菌灵、
托布津、速克灵、甲基托布津、稻
瘟酞、叶枯灵
氟乐灵、灭草灵、
敌稗、杀草安、敌
谷隆、灭草安、扑
草净,2,4 - 滴丁酯、
除草醚、敌草隆、
阿特拉津、草甘膦、
二甲四氯、豆科威
六、化学防治与生物防治的协调
? （一） 根据天敌作用，适当调整防
治阈值和防治指标
? （二） 充分利用农药的选择性
? （三） 培育和利用抗药性天敌
? 抗药性草蛉、瓢虫、钝绥螨等。
第四节 农药的安全性评价
? 一、预告危害所许的基础资料
（一）在农药方面：有效成分、理化性质、制剂、活
性谱、代谢与残留、毒性等。
（二）从施用方面：剂型、施用方法、施药部位和时
间、施药量等。
? 二、建立农药防治病虫草害专家系统
? 防治对象、保护对象、农药性质和防治谱、施药
技术等。
(一 )预告危害在农药方面的基础资料
? 1.有效成分的鉴定
? 2.有效成分的物化性质
? 3.工业品的组成
? 4.制剂的性质
? 5.生物活性
? 6.代谢与残留研究
? 7.对哺乳动物的毒理
? 8.对其它动物的毒理学资料
(二 )农药施用方面的基础资料
? 1,剂型
? 2,施药方法
? 3,施药部位与施药时间
? 4,施药量与施药规模
? 5,气候与地理位置
从农药理化性质对环境危害性的预测
? 1.水中溶解度影响农药在生态系中的分布，
溶解度高的更易进入水系对水生生物构成
威胁；
? 2.农药的辛醇 --水分配系数时预测农药易否
被吸入生物体的重要参数；
? 3.农药在土壤表面的吸附性关系到农药的
渗滤、径流和降解的特性；
? 4.农药的的挥发性影响到农药在土壤或水
与空气之间的分布；
? 5.农药降解与代谢速度与形式可直接预测
农药的残留性与对环境的污染程度。
二、建立农药防治病虫草害专家系统模式
? 防治对象,种类、发生特点、危害特点、发育期、
防治指标等；
? 保护对象,种类、生育期、耐药性等；
? 农 药,种类、理化性质及异构体间
的差异、环境行为、环境毒理等；
? 施药技术,施药方式、施用频率等；
? 环境中非靶标生物的特点,种类、发生期、耐药
性等。
第五节 农药残留毒性的控制
? 一、控制措施
? （一） 农药的合理使用；
? （二） 农药的安全使用；
? （三） 进行受污作物（或产品）的去污处理，
或用微生物去除土、水中的残存农药；
? （四） 采用避毒措施；
? （五） 发展高效低毒、低残留的农药。
二、农药的安全使用问题
1、最大残留允许量：供消费食物中允许
的最大限度的农药残留。
? 2,ADI值 (Acceptable Daily Intake)：各种农药的每
日允许摄入量是根据当前已知该农药对动物的生
理影响，包括对下一代的影响而制定的，它是保
证人类一生中如果每日摄入该剂量也不会引起毒
害。每公斤体重每日允许摄入药物的毫克数来表
示 (mg/kg)。
最 大 残 留 允 许 量 =
食 品 系 数
A D I 值 人 体 标 准 体 重
二、农药的安全使用问题
? 3、安全等待期 (安全间隔期 )
? 根据农药在作物上的降解、持留、代谢制定
出的最后一次施药离作物收割的间隔天数。
本章重点
? 一、概念：
? 每日允许摄入量、最大残留允许量、安
全间隔期、生物富集
? 二、农药在环境中的残留动态
? 三、农药对生物圈中有害生物和非靶标生
物的影响。
? 四、论述在植物保护中，怎样做到安全、
合理的用药。
