农药污染的危害与生物修复

单兰淅

（江苏省泗洪中学高二（6）班）

农药污染的危害与生物修复

单兰淅

（江苏省泗洪中学高二（6）班）

农药是农产品种植中不可或缺的生产资料，但其会给农作物本身、土壤、空气、水体带来污染，对此采用生物修复的技术能够有效地降低农药带来的危害。

农药；污染；生物修复

引言

农药是为防治农作物病虫害而被生产的药剂，其效果显著，但同时因为其成分多为毒性物质，对农作物本身以及周边的水体、土壤和空气都有一定的危害，并进一步影响人体的健康。对此我们需要从多个角度来进行优化，其中生物修复技术具有效果好、副作用小等特点，值得我们进一步研究和应用。

1 农药与农药污染

农药是指用于预防、控制农作物病虫害或有目的地调整农作物生长的混合剂。由此可见，我们使用农药可以防治害虫、消灭杂草、控制生长等几个方面。而农药污染，是指在农药的生产、运输、销售以及使用阶段对自然环境和人体造成的危害。本文主要讨论农药在使用阶段以及使用后对周边环境以及人体造成的污染。

农药污染成为全球环境污染的主要课题之一，在发展比较落后的农业国家尤为严重。现阶段全世界因为农药中毒的人口在200万以上,其中大约4万人死亡。我国受到的农药污染也十分严峻。一方面，作为农业大国，我国拥有辽阔的平原和林带，农业人口众多；另一方面，我国现阶段使用的农药依然以传统毒性农药为主，在化学农药中高毒杀虫剂占六成以上。

2 农药污染是危害

农药污染给环境和人体健康带来的危害是多方面的。

2.1 土壤污染

有些农药是直接施用在地下或地表，即使针对农作物喷洒的农药，也会因为雨水的冲刷等不可避免地会被土壤所吸附。通常来说，农药在使用后九成左右都会落入土壤。在土壤中的农药所造成的危害包括：局毒性物质被农作物根系所吸收，进一步存留在作物的茎、叶、花、果实、种子中，降低了作物的品质，危害食用者的健康；农药中的部分物质会和土壤中的胶粒结合，使得土壤容易产生板结，影响其通透性，弱化了作物根系的呼吸作用；土壤中的农药会杀死土壤中的害虫，也会对良性的微生物、昆虫造成伤害，影响生物多样性和生态系统的稳定性。

2.2 空气污染

农药的施用方式通常是地表人工的喷雾器喷洒或采用航空器在高于农作物一定距离的上空喷洒，这都会对空气造成直接的污染，而如果风力较大，其污染的范围也会迅速扩大。同时农药也会以土壤表层、作物或水面蒸发进入空气。存在于空气中的农药会直接进入周边人群、动物的呼吸系统，对生物体的健康造成极大的危害。也会对周边其他植物造成危害等。

2.3 水体污染

农药在施用后如果被雨水等冲刷，很容易被带入周边的河流湖泊，而针对水稻等喷洒的农药，会直接进入水体，这都会造成地表水体污染。当然土壤中的农药成分在长期的沉降下，也会进入地下水体，造成地下水污染。水体污染带来的危害包括：水中部分生物大量死亡，造成生物多样性的破坏和生态系统平衡的破坏；人类及动物食用了被农药污染的地表水和地下水，会造成中毒以及各类疾病的产生等。

当农药对水体、土壤和空气污染之后，就会进一步对其他生物乃至人类造成危害。前文已经对各种污染情况下对生物的污染进行了分析，梳理后主要包括：（1）农药污染的水、空气，被人和其他生物食用、呼吸，造成直接的危害；（2）人类和动物食用了施用了大量农药的农产品，所造成的潜在性、长期性的健康危害。事实上，食品中农药各类毒性物质的超标在国内已经屡见报端，其引起的后果包括不孕不育、胎儿畸形、智力下降、器官癌化等，触目惊心，甚至有学者认为五十年后我国国民会因为农药的过度使用而整体不能生育。由此可见，农药污染带来的危害是极其严重的，而我们需要通过合理的方式来进行缓解直至消除。

3 生物修复技术与农药污染治理

对于农药污染的治理，现阶段我们还存在诸多的问题，并需要针对性的措施来解决，比如法律方面的不足、农药创新性低、农药施用技术差等，对此本文主要从生物技术的角度来分析其对农药污染的治理。每一个生命都是一个化学反应中心，生命的运转就是持续的化学反应。在这种理念下，利用生物强大的生化能力，对农药进行降解，是具有可行性的。生物对农药污染的修复表现在宏观和微观两个方面。

3.1 宏观恢复

在人类对耕地、水田、林地、果园、鱼塘、草原等进行长期使用并施用了过多的农药之后，如果在一个时间节点突然对其废弃不再使用，或者不再使用农药，则这些残留在水体和土壤乃至空气中的农药污染物，将会慢慢地被杂草、水生生物、农作物等吸收降解。当然，一方面，我们不可能采用废弃耕种这种“玉石俱焚”的方式，即使完全不使用农药也很难实现；另一方面，农药的危害性又如此之大，不得不进行降解。因此比较现实的方式是，制定一定的目标，基于相应的生物修复性将没茬农作物施用的农药残留进行最大程度地、针对性地降解。比如对于东北、西北等地一年一季的玉米、棉花等作物，在秋季收获后，可以任其杂草丛生，不进行管理，以达到降解农药的效果。又比如在对于果园等类型的林地，可以纵容一些对树木生长竞争很小的草类在地表丛生，使得对树枝喷洒的农药不至于对土壤太过于污染。以宏观降解农药残留污染，也可以有一定的针对性，比如通过研究找出对某种农药污染物降解强的生物。但这种方法有利于对土壤、水体等农药残留进行降解，很难对已经被污染的农作物产品中的农药污染物进行降解。

3.2 微观降解

微生物虽然个体体积很小，以单个细胞甚至没有细胞结构的形式存在，但他们能够整体存在于一定空间中，单位体积中的微生物数量非常多，且繁殖、变异的周期很短，因此适用于各类污染物降解工程中。实践中人类已经擅长了使用微生物降解石油污染、降解化学品污染甚至降解白色污染等，取得了很好的效果，因此将这种方式应用到农药污染物的降解方面，也是可行的。

现阶段学界已经分离了多种能够对农药污染物进行降解的微生物，不仅有细菌、真菌、放线菌，还包括一些藻类，而基于人类目前的研究成果，细菌的降解效果是最为有效的。比如假单胞菌属能够对包括DDT、艾氏剂、敌敌畏、西维因等在内的二十多种农药污染物进行降解；其次是真菌，比如曲霉属能够对包括敌百虫、灭草隆、扑草净、二硝基苯胺等在内的十余种农药残留进行降解。通常来说，一种农药可以由多种微生物来降解，比如常见的DDT就能够被芽孢杆菌属、土壤杆菌属、气单胞菌属、镰刀菌属、诺卡氏菌等约二十种微生物来降解。

利用微生物对农药污染物进行降解的具体途径是，利用诱变育种等方式对遭到某种农药污染严重的土壤中分离出的优质菌种进行培养，或者采用基因工程对微生物进行定向培养，进而得到最优的能够对该类农药进行降解的微生物群体。对于受到某种农药污染的土壤、水体，可以将这些微生物群体散播其中，以达到降解污染物的目的。目前很多学者对能够降解不同农药的关键基因进行了认定，比如甲基对硫磷的降解基因为mpd，硝基苯酚的降解基因为pnp，除草剂水解酯酶基因为sulE与ampA等。和生物宏观降解不同的是，微生物也可以对作物内的农药残留进行降解，一定程度上降低农药在农作物里的残留，使得其品质得到提升。

结语

综上所述，农药的使用虽然能够有效地减少农产品的病虫害，一定程度上促其增产，但其对周边土壤、空气和水体也会产生污染，对人类健康产生危害。对此我们需要对农药污染残留进行有效地降解。采用生物修复的方式，其优势是多方面的，包括安全性高、效率高、费用低、应用范围广等，但同时我们也一定要注意单类生物的修复功能具有针对性，其发挥效果也需要一定的外部温湿度环境，同时也需要注意其对周边环境的负面影响。

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