化学定时炸弹

大地给我们食物，并且让万物栖居其上。它不是垃圾箱，今天扔些农药，它容纳了，残留在土壤中，明天再扔些农药，再残留在土壤中，总得有个限度！就像一个老实巴交的人，今天你欺负他一下，他忍了，明天你欺负他一下，他又忍了，总有一天突破了忍耐的极限，报复开始了。

　　在我国许多地方已形成了农药不断加量，害虫不断增加，残留不断严重的怪。长期重复使用同一农药，具有能降解此种农药的土壤微生物将大量繁殖，使药效大大降低，也增强了害虫的抗药性，有几种害虫甚至达到无药可救的地步，进一步导致加大农药用量和加多使用次数，最终土壤中的农药残留量愈来愈多。

　　此外，农药杀了害虫，也直接和间接杀了害虫的天敌鸟类，鸟少了，人类更加依赖农药，于是农药残留在土壤中进一步强化。农药用量愈来愈大，如近40年全球农药用量增加40倍，有的害虫反而愈来愈多，抗药能力愈来愈强，害虫造成农作物的损失反而增加3.7倍。形成了怪圈。长期滥用农药对农田土壤有严重危害。

　　残留在土壤中的农药愈来愈多，就像一颗定时炸弹，到达一定时间，突然爆炸，结局是寸草不生，生物灭绝，形成了一个寂静的春天。我们再看几个农药污染事件造成田园荒芜的例子，并由此可预见到化学定时炸弹的危险的未来。

　　农药厂周围土地肯定受农药污染最严重。如果我们到农药厂周围看看就能知道什么叫土地荒芜，什么叫良田变寸草不生，地上看不见蚂蚁，天上看不见飞禽，真是寂静的春天的真实写照。

寂静的春天 

　　1997年夏，某省一农药厂除草剂车间的工业废水大量泄漏，进入稻田。其结果就像人有病吃药一样，对症吃药能治病；乱吃药，没病吃药会生病；过量吃药会丧命。大量农药进入稻田，造成42000亩秧田死亡，绝收。又是1997年，河北省农民大量使用劣质农药喷洒棉田治虫，害虫死了，棉花开始枯萎，死亡，最后千亩棉田全部绝收；事件发生后，有的农民不信，贪便宜，再买，再用此劣质农药，又有300亩棉田绝产。

　　农药的滥用和过量使用，污染了地下水和地面水，因此，该区域内青蛙和鱼类大量减少；稻田内黄鳝，泥鳅不存；蚕农饲养的蚕时有死亡；鸟类也少多了，因为或是它们吃了体内含有农药的昆虫被毒死了，或是昆虫大批被农药毒死后，鸟类缺少食物被饿死了。

　　有些农药毒性虽然比较低，但有较高的慢性毒性或三致毒性，形成化学定时炸弹的主要部分。1990年对江苏省环境质量调查，一些用量大毒性低除草剂在环境中残留较为突出。主要是除草醚和绿草隆。除草醚是中国使用历史最久的除草剂之一，使用量每亩可达100克。1990年我国除草醚的产量达到2625吨。长期大量使用的结果使除草剂在土壤和作物中残留十分严重。据某县检测，除草醚在稻、麦中的残留全部超标，最严重的超标7.8倍。这样的残留积累多了也能形成化学定时炸弹。

　　我们万万不可等到迎来了寂静的春天之后，再追悔莫及

我国食品中有机磷农药残留 

　　有机氯农药曾是我国最大规模使用的农药，80年代初达到高峰，1983年我国开始禁用了六六六和滴滴涕等有机氯农药。目前，有机磷农药是我国使用量最大的农药。有机磷农药防治对像多，应用范围广，环境中降解还算快(有机磷农药的降解半衰期一般在几周到几个月)，残毒低。

　　1989年的调查，有机磷农药对农畜产品的污染相当突出：粮食作物和经济作物中均有检出；其中甲胺磷，乐果，敌敌畏，敌百虫，辛硫磷，甲基1605等主要有机磷农药品种的残留均超标。

　　蔬菜的有机磷残留问题更为严重了。由其生长期短的蔬菜，由于害虫多，施用量大，加之违章非正常操作，农药残留超标问题十分突出。依据1984年公布中华人民共和国食品卫生标准，蔬菜中甲胺磷残留限量为0.1毫克/公斤。而南京市青菜中甲胺磷的残留量超标率为11.5%；最高值达1.10毫克/公斤；超标10倍。

　　1985至1986年浙江省调查市售蔬菜农药残留量，超标样品达到48%。其中，8个样品的甲胺磷农药的残留量为0.27至8.8毫克/公斤，超标3倍到90倍；其中乐果的残留量达到2.5到3.5毫克/公斤。杭州市售蔬菜检测表明：甲胺磷均有检出(检出率100%)；超标率在一半以上；最高残留量为允许量的几十倍。

　　蔬菜的有机磷等高毒农药的中毒事故多发生在病虫害多，蔬菜生长期短的夏季。蔬菜的生育期短，有的蔬菜，如黄瓜，西红柿，甘兰等，可以生食；有的蔬菜，如青菜，小白菜，茄子等，其食用部分裸露在外，非常容易被农药污染，如果沾染剧毒农药，如甲胺磷等，又直接从地里直接搬到市场摊上，不到一周就到了消费者口中，来不及降解，就会直接造成人畜中毒事故。

　　福建省近年来食品和蔬菜农药污染率超过50%。在水产养殖中滥用抗生素，鱼几乎是在药水中泡大的。猪饲料中不仅应用大量抗生素，还添加肾上腺激素。造成“餐桌污染”。

　　2000年有关部门就北京，天津，武汉，广州，南宁等城市的农畜品批发市场出售的蔬菜和水果的农药残留近行了检测。看到：虽然业已进入21世纪，蔬菜和水果的农药污染仍不乐观。春节期间的蔬菜和水果的农药总检出率为27.1%；相应的农药总超标率为23.72%。五一节期间总检出率为42.39%；总超标率为35.18%。而国庆节期间总检出率为58.5%；总超标率为44.8%。国庆节上的是当年9月份收获的蔬菜和水果，6，7，8月生长季节，高温多雨，虫害频发，农药施用量大，次数多，所以国庆节市场售菜农药残留较高。

农药与生态系统 

　　生态学说白了是个关系学。它是研究人，动物，植物，微生物之间，及它们与其生存环境之间关系的科学。一般分为陆地生态系统和水生生态系统两大部分。再细分水生生态系统可为：海洋生态系统、湖泊河流生态系统、湿地生态系统等。陆地生态系统可细分为：农田生态系统、森林生态系统、草原生态系统、荒原生态系统等。

　　不同生态系统的生物种群各异，例如国宝大雄猫，它的栖息地就只能在陕西南部和四川北部的竹林中。如何分类？各家研究目标不同，标准略有差别，结果不尽一致。我们着眼于农药应用，（见上图）。

　　农药使用对人体健康有直接的有害影响，但是还应注意到它对人体健康的总体影响最终取决于它对于人类活动所难以割舍的生态系统的影响。例如，毁林活动本身促进了全球气候变化，土地沙漠化和生物多样性减少；与之情况类似，总体来说，农药使用有损于生态系统，且进一步会影响人体健康，这种因果关系越来越明显，越来越为人们所理解。

　　在讨论这个问题中，应注意要考虑我们的生态系统的各个方面--生态系统内许多生命和非生命的组成成员间的相互作用，各子系统间的相互作用，以及它们与外部因素的相互作用。从道理上来讲，农药需要有毒性，特别是对某些物种应有毒性，才能充当“杀手”。例如，耗子药一定要能毒死老鼠；杀虫剂一定要能杀死害虫。

　　全球生态系统非常复杂，人类仅仅作为其中的一部分而存在的，与人类一起合谐生活在一起的还有大量的其它物种。许多特殊物种中的任何一种发生衰退都能造成生态系统的总瓦解。这种瓦解可能对人类产生难以预见的长期的灾难性的影响。化学品，包括农药，将招致数目不小的物种死亡；此外，还将影响到野生生物的行为和生理，其后果将是神秘的和不可思议的，会影响和改变个体的存活率和繁殖成功的机率。化学品会沿食物链富集，因此这种影响会得到强化。

　　实际上，我们目前对农药使用给予环境的冲击的了解还是很肤浅的。但是，大家心里都是非常清楚的，要扩展我们的视野从更广泛的角度来看待农药对公众健康的影响，要考虑化学品和环境间的正向作用和反向作用（反馈）等诸多方面。

生态食物链与农药 

　　生态系统由三个营养集团组成：生产者（主要是植物），它参与光合作用，用光能合成有机食品；消费者（主要是动物）；分解者（细菌和真菌）。太阳能使生态系统运转起来，各个水平上的生物为了生存吸收所需的能量，于是构成了食物链。

　　我们先看一个简单的食物链，一个复杂的宏系统中的一个子系统，在宏系统中许多的链连接形成一个复杂的网。该食物链有两个基本部分组成：植物食物链和碎屑食物链。碎屑是由死植物和死动物被分解生物破碎形成的。

　　在此食物链中，有的生物吃别的生物，然后又被另一种生物吃掉，于是能量在系统中流动，从某一水平生物到下一个水平生物。但是，这种能量转换并不是效率很高的，因为90%能量变成热而损失掉了。进一步，每一个水平的生物必需吃够上一水平的生物才能维持生命，然后在给定的食物量情况下，支持最小的生物量。

　　人类的农业生态系统里，作物是提供能效最高的方法。在这样的食物链中，如人食大米，玉米等，能量损失最小。与之相反，用粮食喂牛，人再吃牛肉，比起直接吃粮食，能效就不高了。这是因为牛吃粮食，植物的碳水化合物转化为动物蛋白质，然后人再吃牛肉，能量大部分损失掉了。

　　现在人口日众，必须设法将能量尽可能地加入到农业生态系统中去，例如使用化肥和农药保证最大的作物产率。在制造化肥和农药时需要烃（石油），原材料和能源。耕地用的拖拉机要耗油，开动谷物干燥机，仓库管理要耗电，运输和包装也要耗能源，有时耗的外加能源比本身所能产出的能源还大，出现了能量亏空。科学家用能量比er来科学表达这个问题，如下公式：
　　　　　　　每公顷食物产出的能量
　　　　er = ----------------------
　　　　　　　每公顷输入的能量密度
　　在维持生存的农业系统里，能量比是1：0到7：0，表明相对于能量的输入，食物的能量输出很高。然而，许多工业化的耕作系统里，能量比可能相当低，例如0：1。虽然农药保证不会转换到不需要的食物链中，但是它们要渗透到其它食物网中，打乱生物间的天然平衡。

　　农药是怎样渗透到食物网中呢？喷洒农药田间，部分进入土壤之中，部分经径流进入地面水体。水中的水生植物吸收土壤中残留的农药，鸭鹅等水禽再吃水草，它们体内也有了农药残留。蜗牛等软体动物栖居在水域的底泥上，底泥吸附和吸收农药，农药因此又残留在蜗牛体内。此外，水中大量浮游生物吸收水中的农药，食肉昆虫又吃浮游生物，鱼又食食肉昆虫，人捕鱼食鱼，鹤和鹰也食鱼，最终农药进入人、鹰和鹤体内。农药渗透到这复杂的食物网中。

　　在食物链中，越低级的动物一般繁殖的越快，比起捕食它们的生物来说，数量要多，因此它们才能适应天然选择。换句话说，沿食物链的每一步捕食者要比被它们所食者繁殖得更慢，越是高级生物数量越少（生物量越少），形成生物数量的金字塔。例如，就生物量而言，浮游生物比昆虫多，昆虫比鱼多，鱼比鱼鹰和鹤多等等。

　　许多普通农药既杀死害虫也杀死它们的捕食者，例如用杀虫剂杀死蚜虫，可能杀死捕食牙虫的瓢虫。瓢虫寿命较蚜虫长，但没了蚜虫作食物，饥饿难当，也像蚜虫一样耗尽。田间在长期使用农药之后，一般的情况是害虫将以更快繁殖速度总量增加，有的害虫是由外部迁徙而来，有的则是幸存者繁殖，这些幸存者有较强的对农药的抗药性。然后，害虫的捕食者的数量又慢慢地有所增加，农民看到了，害虫再一次出现，呈现了反弹现像，不过这一次捕食者的活动能力不如以前了。

　　有时候还会出现新的害虫品种。有些害虫，原来在捕食竞争中敌不过其它害虫，或者被它们的天敌吃掉，数量较少，现在和它们竞争的害虫被农药药死了，它们的天敌也被饿死了，它们无限制地繁殖起来，可能变成主要害虫，农民习惯地叫它们为而次害虫。田间再一次出现害虫，农民再一次喷洒农药，一年又一年，一次又一次，演出了农药使用的单调循环。

农药的生物积累 

　　化学品会在生物体内产生生物积累过程，虽然在环境中它们的浓度不大，但能通过食物链被浓集。

　　农药使用会产生生物积累，通过生物积累过程农药渗透到食物链中各个台阶。生物积累是食物链的表证，通过食物链，原先以很低浓度甚至是数量很不明显存在于环境中的物质，随着捕食者品尝它们的被食者，在食物链的每一个台阶浓集，而且步步高升。

　　典型例子是非生物降解有机氯杀虫剂（如滴滴涕，狄氏剂和艾氏剂）。这种杀虫剂具有较大的脂溶性和较强的持久性，甚至在停止使用了17年之后，某些农田土壤可能仍然保持原来残留量的39%，因此对人体健康和生态环境特别有害。科学家研究了水生生态系统中各种水平生物体内的农药浓度，发现，沿食物链的每一层台阶，农药的浓度都在增加。例如，水体含营养物，沐浴在阳光下，其中农药浓度很低。但水中浮游生物的农药浓度为水中的265倍；吃浮游生物的小鱼的农药浓度是水的500倍；食小鱼的大鱼的农药浓度增至水的75000倍；而食鱼鸟体内脂肪中的农药浓度达到水的80000倍。看到同类罹难，水鸟几乎不再光顾这个特殊的生态系统水域。

　　现在再讲一个农药狄氏剂影响黄鳝和苍鹭的例子。黄鳝味美，许多人有吃黄鳝的嗜好，实际上人食黄鳝是食物链的终端。但黄鳝体内可能积累农药狄氏剂。有的人，每餐必黄鳝，就要承担超过狄氏剂每日可容许摄取量的风险。食黄鳝者要有节制啊！

　　有趣地是，还发现杀虫剂合成除虫菊酯（苄氯菊酯）可在原生动物中积累。然而以前从未报导过菊酯类农药有生物积累现像，要知道原生动物在食物链中有较高营养水平，是非常重要的食物链的起点。

农药的生物降解 

　　20世纪70年代开始（国内是83年开始），禁用有机氯农药，代之以毒性较高但可生物降解的杀虫剂。生物降解，即经微生物作用“打碎”土壤和水中的天然化学品和人工合成化学品，将会降低农药残留在环境中的积累。自然界如果没有生物降解，污染物在环境中的浓度会很快超过阈值。要注意，大部分的降解产物是不稳定的，再进一步降阶直到成为非常简单分子结构的和无毒的产物为止。但是也有的降解产物相当稳定并且有毒。例如，林丹（gamma-六六六）在水中降解成为更有毒性的化合物，alpha-六六六和beta-六六六。一般来说，农药施放到田间，一部分被淋溶消失，一部分被作物吸收消失，其余的被微生物代谢降解消失。

　　有的科学家认为向同一块田反覆使用同一种农药，重覆多年，弊大于利。因为总使用一种农药，会刺激降解该农药的微生物繁殖，这种微生物多了，再使用这种农药，会加速该农药降解，导致该农药在完全发挥杀虫作用之前，快速脱去活性，最终杀害虫效率降低。早在1949年就有人发现了这个现像，目前已经知道有许多农药存在这一效应。农药的连续使用引起了环境的适应性演变，害虫有适应性，土壤微生物，细菌，无脊椎动物都有适应性。许多害虫长期暴露于某一种农药之中，产生遗传选择，对基因进行了化学修饰，其行为有了改变，以致农药对此种害虫的毒性减少，甚至丧失。

害虫抗药性 

　　许多科学家认为：害虫对农药的适应性还导致害虫对农药的抗药性，继而影响农药使用的投入和作物收成多寡。害虫有腿有翅膀能跳能飞，一个农民的活动可能影响近邻，一个地区的活动可以影响其它地区，从工厂区飞来的家蝇可以对许多农药有抗药性。

　　什么叫抗药性？一个癌症病人，疼痛难忍，常服用止痛片，开始服一片可止痛，服用时间长了，两片才能止痛，到后来4片才能止痛，这叫做抗药性。害虫对杀虫剂的抗药性也是如此，总是使用一种杀虫剂，慢慢要加大用量，才能达到与早先同样的除虫效果。

　　1990年以前，科学家指出：1980年有428种节肢动物对一种或一种以上杀虫剂或杀螨剂有抗药性，其中60%以上对农业活动至关重要。在农作物的植物病原体中，现知有150种对农药有抗药性。估计有50种杂草对除草剂有抗药性。20000种以上害虫和上述的428种节肢动物仅有20种具有经济价值。目前，开发的新农药朝向对付更广范围的目标害虫，此外遗传工程技术也在开发过程之中。

　　随着新的杀虫剂使用量不断增加和使用范围不断扩大，越来越多的害虫对农药有抗药性的案例为世人所知。下表示出了这一趋势。

　　报导杀虫剂抗药性的案例数目