农药面源污染控制技术与管理对策

1农药面源污染控制技术与管理对策卜元卿单正军环境保护部南京环境科学研究所国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室江苏南京2内容提要1.化学农药环境污染控制技术•农药替代防治技术•农药环境安全性评价技术•农药生态风险评价技术•农药使用环境污染控制与消减技术2.农药环境安全管理现状与对策建议•农药管理相关的国际政策•我国农药环境安全管理现状•农药使用环境安全管理对策建议3.农药减量使用环境污染控制与管理技术示范3化学农药使用带来的面源污染问题化学农药的过量和不当使用，导致土壤、水体、大气污染，引起生物多样性减少、食品安全、人类健康危害等系列问题。1.农药替代防治技术•农业防治技术•生物防治技术•物理防治技术4农业防治技术•农业防治是综合防治技术的基础，在病虫草害的控制中占有重要地位。•选用抗虫抗病作物品种：培育抗病、抗虫品种，减少化学农药使用量。•耕作制度：耕翻土壤可以深埋或暴晒土壤，致使部分害虫死亡；可以减少病虫害的寄主和隐匿场所；可以灭草和诱发杂草；合理轮作和套作可减轻某些虫害的发生。•合理水肥调控：提供良好的营养条件达到壮苗、壮株提高抗病能力的作用。•其他农业措施：合理密植、调节设施栽培中温度、湿度、通风等。5生物防治技术①以有益动物治虫利用生物之间的相互依存、相互制约的关系，采用有益生物或生物代谢产物来防治病虫害、杂草等有害生物的方法。②以微生物治虫③以抗生素或激素治虫•井岗霉素、春雷霉素、多抗霉素；•性引诱剂、综外激素、聚外激素、警外激素、避外激素等。④植物农药—转基因品种•抗虫植物；•耐除草剂作物。瓢虫赤眼蜂草蛉白僵蚕Bt6物理防治技术利用各种物理手段或机械设备来防治作物病虫害的技术。•人工捕杀：捕杀鼠害、人工除草、去除病叶、病株；•诱杀：糖浆诱杀、灯光诱杀、色板诱杀、声诱声控；•高温：种子杀菌、闷棚灭菌；•微波：空间电场病害防治技术、土壤连作障碍电处理技术、种子等离子体消毒技术。7水稻害物综合治理技术FAOInterCountryProgrammefortheDevelopmentandApplicationofIntegratedPestManagement（IPM)inRiceinSouthandSouthEastAsia.•在没有产量损失的前提下，杀虫剂使用量减少了50％～100％；•作物生产具有可持续性和获得更大的利益；•IPM项目巩固各国农药减量使用政策，并实现制度化。8•化学防治仍是病虫草害防治的最主要手段，目前不可完全替代。•据统计，中国每年农药使用量超过30多万吨；农作物播种面积约29亿亩，化学防治面积45亿亩次。•通过农药防治全国每年挽回粮食损失5400万吨。•农药是保证农作物高产丰收的重要生产资料。化学农药防治的必要性9化学农药面源污染产生原因1.农药产品问题•农药品种不足，且结构不合理（高效低毒农药普及不足）•农药剂型落后（乳油、可湿性粉剂为主）•产品质量有待提高（纯度、理化指标）2.农药使用不科学、不规范•滥用、不当用药（单一、过量用药）•防治时期不准（不与虫情结合）•安全环保意识差（以高毒代替高效）3.农药的有效利用率低•施药器械落后•错误的施药方法•施药技术缺乏针对性（不根据虫情施药）10化学农药使用环境污染控制原则1.源头控制，科学用药，选择高效、低毒、低残留的化学农药；优化农药使用结构，改善用药技术和方法，尽量减少化学农药的用量；2.阻断迁移过程，农药使用过程环境介质之间污染的迁移，减少农药对人体健康和生态环危害；3.加快末端降解，缩短农药残留环境时间，减少环境残留。11源头控制农药污染——农药环境安全性评价技术农药从生产到使用，全程都有污染环境的风险，从生产源头控制污染是最有效的措施。农药环境安全性评价，是在农药投产前，对农药使用后的环境行为、毒性、残留安全性进行测试，阻断有害农药品种的投产，防患于未然。12•随着农药环境毒理学学科的形成和发展，农药环境安全性评价技术也取得显著进步。•WHO和FAD设有专门的农药残留联合委员会，对农药的各种毒性和在环境中的残留进行研究和评价。•美国、俄罗斯等国家也提出农药环境毒理学的评价方法。•南京环境科学研究所制定了《化学农药环境安全评价试验准则》，建立了农药环境风险评价技术，为源头控制农药污染提供了技术保障。农药环境安全性评价技术13化学农药环境安全评价试验准则评价指标●环境毒理试验鱼、蚤、藻、鸟、蜂、蚕、蚯蚓、土壤微生物、天敌、植物敏感性。●环境行为试验光解、水解、土壤降解、吸附与解吸、淋溶、挥发、富集，蒸气压、水溶性、分配系数。13化学农药环境安全评价试验方法及分级标准，是目前我国农药登记管理的核心内容。14我国现阶段农药环境管理仍以安全性评价为基础，农药风险评价技术是今后农药管理的重要工作内容之一。风险评价是农药环境管理的重要措施，农药环境管理要求必须建立在风险评价基础上；世界上一些发达国家已经建立了较完善的生态风险评价技术和评价准则。农药生态风险评价技术15农药生态风险评价的基本程序基本程序包含三个步骤：问题表述：明确风险评价的目的，确定评价终点,形成概念模型,制定分析和风险表征的计划。问题分析：主要分析风险的两个主要方面：效应和暴露，以及它们之间的相互关系。风险表征：应用分析阶段的结果对暴露和效应数据进行整合并评价相关的不确定性；对各种不确定性及假设进行总结并将结论报告给风险管理者。16基本概念农药生态风险评价将农药作为风险源，运用公式、模型等估算预测或实际监测农药使用后在环境中的暴露浓度（暴露评价），并结合该农药对环境生物的毒性（效应评价）进行生态风险评价，最后对风险进行表述（风险表征）。17农药生态风险评价技术路线182019/8/1818风险商（RQ）关注标准（LOCs）风险等级（RiskPresumption）管理措施（ManagementOptions）水生动物EEC/LC50或EC50RQ0.05无风险不需要采取措施EEC/LC50或EC500.05≦RQ0.1急性濒危物种可能对濒危物种有不利影响EEC/LC50或EC500.1≦RQ≦0.5急性限制使用产生急性风险的可能性高，但是可以通过限制使用来减少风险EEC/LC50或EC50RQ0.5急性高风险产生急性风险的可能性高，除限制使用外，还需进一步的管理EEC/NO(A)ECRQ1.0慢性风险产生慢性风险的可能性高，需要采取进一步管理措施水生植物EEC/EC50RQ1.0急性高风险产生急性风险的可能性高，除限制使用外，还需进一步的管理EEC/EC05或NOECRQ1.0急性濒危物种可能对濒危物种有不利影响关注标准与对应的风险等级及管理措施19农药使用过程污染防治技术大气污染防治水体污染防治土壤污染防治20农药对大气污染的防治措施防治农药生产和储存时的大气污染应按照大气污染综合排放标准等规定执行，农药施用过程的大气污染防治措施主要有：规定施药区与居民区的安全距离。施用漂移少的农药剂型。（粒剂、乳剂和水剂、粉剂）农药中加入抗蒸发剂，可减少农药使用量50%以上。施用技术。避免大风施药；高温和设施作物农业中减少挥发性强。21农药对土壤污染的防治措施农药土壤残留的消减措施是多方面的，除减少单位面积使用量外，还可以配合以下措施：减少高毒拌种剂、土施杀虫剂的施用，保护土壤动物、鸟类和其他陆生生物。加强长残留除草剂农药安全评价，针对不同施用地区提出管理措施。减少土壤农药残留，加快农药的消减速率。可采用实施水旱轮作、接种农药降解微生物。22农药对水体污染的防治措施（1）防治农药污染水源保护饮用水水源和渔业水源是控制农药污染的重要任务。根据《环境保护法》、《水污染防治法》和《海洋环境保护法》、《渔业法》，为防止和控制饮用水和渔业水域水质污染，保障人民健康和水产品质量，我国已制订了系列水质标准。23饮用水水质标准我国饮用水水质相关标准中规定了25种农药限值，但没有提出农药污染的总量控制值，对具体防治规定和措施也很不完善。24农药对水体污染的防治措施（2）防治农田排水农药流失措施水田使用水溶性农药的渗滤流失、降雨径流流失和主动排水流失比例很高，以水稻为例，水稻生长前期可高达50％左右。优化稻田使用农药品种结构，逐步减少水溶性农药用量。实施节水灌溉，控制排水时间。避免雨前施药，减少径流流失。改造渗水稻田，减少农药渗滤。稻作区地表水和地下水农药监测。25农药对水体污染的防治措施（3）水体农药残留的消减技术水体农药污染种类复杂，部分农药具有三致效应，且难以通过常规净水工艺去除，长期暴露对人类健康和生态环境潜在风险不容忽视。絮凝、沉淀、过滤和吸附等物理措施可去除水体残留农药。活性炭农药吸附率可达90％。氧化剂可有效消减有机磷农药残留，但处理过程会生成毒性更大的氧化产物。农田排水可利用吸附、生物氧化等集成技术减少农药残留量。26二、农药环境安全管理现状与对策建议2.1农药管理相关的国际政策2.2我国农药环境安全管理现状2.3农药使用环境安全管理对策建议27272.1农药管理相关的国际政策InternationalPolicyonPesticideManagementInternationalinstruments指导文件•StockholmConvention(PersistentOrganicPollutants)《斯德哥尔摩公约》（持久有机污染物）•RotterdamConvention(PriorInformedConsent)《鹿特丹公约》（PIC公约）•InternationalCodeofConductonDistributionandUseofPesticides《国际农药供销与使用行为守则》•CODEXAlimentarius(pesticideresidues)CODEX食品法典（农药残留）•InternationalPlantProtectionConvention(IPPC)《国际植保公约》•ILO(Safetyintheuseofchemicalsatwork)国际劳工组织（工作中使用化学品的安全性）•Others:Montrealprotocol,GHS,SAICM其他：《蒙特利尔公约》，全球协调体系（GHS），SAICMTraderequirementsforagriculturalproduce与农产品有关的贸易方面的要求•MRLs最大残留限量•GAP(publicandprivate)良好农业规范（公众的或私人的）28斯德哥尔摩公约（POPs）公约——联合国环境规划署（UNEP）主持，自1998~2000年历时3年5次政府间谈判，达成POPs公约文本；——2001年5月22-23日,在瑞典斯德哥尔摩，包括中国在内的90多个国家和地区的代表共同正式签署了POPs公约，是继《保护臭氧层维也纳公约》（1987）和《气候变化框架公约》（1992）后，人类社会为保护全球环境而采取共同减排行动的第三个国际公约；——2004年5月17日公约正式生效；——2004年11月11日对我国正式生效。29列入公约中的POPs农药艾氏剂（Aldrin）狄氏剂（Dieldrin）异狄氏剂（Endrin）滴滴涕（DDT）氯丹（Chlordane）毒杀芬（Toxaphene）灭蚁灵（Mirex）六氯苯（Hexachlobenzene）七氯（Heptachlor）多氯联苯（PCBs）二恶英（PCDDs)呋喃类(PCDFs）环境持久性：结构稳定、不易降解在环境介质中半衰期长；高脂溶性：可通过食物链传递，并在生物体内长期累积浓缩；毒性：对人体和生态系统具有潜在、深远的毒性危害；半挥发性：可远距离传输，影响区域和全球环境.Γ-林丹（gamma-HCH)α-林丹（alpha-HCH）β-林丹（beta-HCH）开蓬（Chlordecone）五氯苯（Penchlorol）30POPs农药品种的环境毒性中文名称英文名称环境特性艾氏剂Aldrin无氯丹Chlordane环境毒理：鹌鹑急性经口LD5083mg/kg、8d经食LC50421mg/kg饲