1、報告題目：有機氯農藥DDT在環境各圈層中的轉歸與效應學院：-農學院專業：-農業資源與環境班級：學生姓名：指導老師：-2011年11月24日目錄一、前言 3二、內容摘要4三、DDT的來源及特點47四、DDT在各圈層的化學行為7五、DDT的遷移轉化機理813六、防護及救治措施13七、教師評語14一、前言農藥是一種泛指的術語，它不僅包括殺蟲劑，還包括 除草劑、殺菌劑、防治嚙齒類動物的藥物，以及動、植物生 長調節劑等。其中主要是除草劑、殺蟲劑和殺菌劑。到 1988 年為止，我國已批準登記的農藥產品和正在試 驗的農藥新產品，共有 248 種，435 個產品。全世界生產的 農藥品種就更多了，在世界各國注冊

2、的農藥品種已有 1500 多種，年產量約為 200 x 104t o據估計，全世界農業由于病、蟲、草三害，每年使糧 食損失占總產量的 35%o 使用農藥大概可奪回其中的 30%40% ，從防治蟲害和提高農作物產量需要的角度看， 使 用農藥確實取得了顯著的效果。但由于化學農藥在環境中的 殘留和持久性、高毒性、高生物活性等特性，尤其像 DDT 類農藥對生態環境產生了許多有害的作用與影響，如降低浮 游生物的光合作用，使鳥類不能正常生長繁殖，使害蟲獲得 了抗藥能力，而益鳥、益蟲卻大量減少，等等。所以，農藥污染物現已成為全球性的環境問題，并引 起人們的高度關注。二、內容摘要報告中主要介紹了以持久性有機污

3、染物( persistent organic pollutants,POPs ) 為 代 表 的 持 久 性 有 毒 污 染 物(persistent toxic substances,PTS)等典型污染物， 如有機氯 農藥中的 DDT 等在環境各圈層中的轉歸與效應。通過了解這些典型污染物的來源和基本性質，掌握它 們在環境中的基本轉化、歸趨規律及效應。三、DDT 的來源及特點1. 來源：20 世紀上半葉為防止農業病蟲害，減輕瘧疾傷寒等蚊 蠅傳播的疾病危害而興起施用熱潮。2. 有機氯農藥的特點： 有機氯農藥大部分是含有一個或幾個苯環的氯的衍生物； 化學性質穩定，難以被化學降解和生物降解，因此，在

4、環境中的殘留期很長； 具有較低的水溶性和高的辛醇水分配系數，故很大一部分被分配到沉積物有機質和生物脂肪中，并在其中積累； 與沉積物和生物體中濃度相比，水中濃度很低； 有機氯農藥如 DDT，已被許多國家禁用3. DDT的特點：DDT又叫滴滴涕，化學名為雙對氯苯基三氯乙烷 (Dichlorodiphenyltrichloroethane)化學式(CIC6H4)2CH(CCI3)。 中文名稱從英文縮寫DDT而來，為白色晶體，不溶于水，溶于煤油，可制成乳劑，是有效的殺蟲劑。為20世紀上半葉防止農業病蟲害，減輕瘧疾傷寒等蚊蠅傳播的疾病危害起 到了不小的作用。DDT牝學緒構式I CICL-C CIDIMD

5、FIXTCl- C Y】Clulc DDT員K英啊物的代學詰構CiTDErfiDT?rj在上個世紀60年代科學家們發現滴滴涕在環境中非常難降解，并可在動物脂肪內蓄積，甚至在南極企鵝的血液中也檢測出滴滴涕，鳥類體內含滴滴涕會導致產軟殼蛋而不能 孵化，尤其是處于食物鏈頂極的食肉鳥如美國國鳥白頭海雕 幾乎因此而滅絕。1962年，美國科學家卡爾松在其著作寂_ 靜的春天中懷疑,DDT進入食物鏈，是導致一些食肉和食 魚的鳥接近滅絕的主要原因。因此從70年代后滴滴涕逐漸被世界各國明令禁止生產和使用。滴滴涕還成為中國環境保 護事業的催生婆。DDT的有毒人造有機物是一種易溶于人體脂肪，并能 在其中長期積累的污染

6、物。DDT已被證實會擾亂生物的荷爾 蒙分泌，2001年的流行病學雜志提到，科學家通過抽查 24名16到28歲墨西哥男子的血樣，首次證實了人體內 DDT 水平升高會導致精子數目減少。除此以外，新生兒的早產和 初生時體重的增加也和DDT有某種聯系，已有的醫學研究還表明了它對人類的肝臟功能和形態有影響，并有明顯的致 癌性能。由于具有較低的急毒性和較長的持久性，也降低了有 機氯殺蟲劑的使用次數。然而，卻也因此使此類的殺蟲劑具 有較長的持久性，長期累積下來，造成了生態環境的許多問 題。針對產生的毒性而言，DDT殺蟲劑具有肝毒性，會引 起肝腫大的肝中心小葉壞死，同時活化微粒體單氧脢（月每）（microso

7、mal monooxygenases），亦會改變免疫功能， 降低抗 體的產生，和抑制脾、胸腺、淋巴結中胚胎生發中心（germinal center）的速率。DDT產生其他毒性對小鼠或其他動物均無致癌性，在流行病學調查和短期致突變性試驗中，亦呈陰性 反應，此點特性，獲得許多國際組織的肯定。然而卻由于 DDT 的累積性和持久性形成對人類健康和生態環境潛在的 危害，遭到禁用。四、DDT 在各圈層的化學行為DDT 農藥具有一定揮發、 降解和分解的能力， 但在一般 的環境條件下，過程進行得很慢，很不顯著。例如一般環境 條件下，殘留在土壤中的 DDT,95 分解需時約 10 年；經試 驗，在9095 C水

8、相介質中，紫外光照條件下，使 DDT徹 底降解（即最終生成 CO2）其總量的75%需120小時。土壤中某些微生物能較快分解 DDT 。在缺氧條件下 （例 如土壤灌溉后） ，而且溫度較高時， 這種分解進行得特別快。 土壤中的二價鐵鹽和氯化鉻還能加速 DDT 的還原分解。例 如，當土壤中 DDT 含量為 200mg/kg ，有二價鐵離子存在和 溫度為35C時，在28天之內DDT幾乎全部分解。五、DDT 的遷移轉化機理 DDT在環境中的轉化途徑包括光解轉化、生物轉化、土壤轉化等。在生物轉化中除哺乳動物體內的代謝轉化外， 還有鳥類、昆蟲類、高等植物和微生物等不同的轉化途徑， 至今已將近有 20種轉化物

9、質 （包括哺乳動物的代謝產物在內 ） 作了鑒定，但許多其它化合物的化學結構仍不清楚。除主要 產物如 DDE 和 DDD 外，這些轉化產物的毒理學特性幾乎一 無所知。下面我小組主要從 DDT 在大氣圈、水圈、土壤圈以及生 物圈中的遷移轉化規律來認識 DDT ：1. DDT在大氣中的遷移轉化DDT 的另一降解途徑主要是通過光解作用， 空氣中的 p, p_DDT 在 290 310nm 的紫外光照射下轉化為 p,p D DE及DDD，DDE在進一步光解，形成 p,p _二氯二苯甲酮 及若干二、三、四氯聯苯。2. DDT 在水體中的遷移轉化DDT 的水遷移方式有兩種：一是直接溶于水中；二是 被吸附于土

10、壤固體細粒表面上隨水分移動而進行機械遷移。 土壤有機質和粘土礦物強烈吸附在土體內，不易隨水向下淋 移，大多積累于土壤表層 30 厘米土層內。有的研究者指出，DDT 對地下水的污染是不大的， 主要是由于土壤侵蝕， 通過 地表徑流流入地面水體造成地表水體的污染。 DDT 的揮 發、遷移，雖可促使土壤本身凈化，但卻導致了其他環境因 素的污染。3. DDT 在土壤中的遷移轉化DDT 在土壤中揮發性不大， 由于其易被土壤膠體吸附， 故它在土壤中的遷移也不明顯，土壤中 DDT 的降解主要靠 微生物作用，在缺氧或溫度較高時 DDT 的降解速率較快， 南方土壤中 DDT 降解最快 ，而在北方土壤中的 DDT

11、可以 保持 10 年以上。DDT 在土壤中生物降解主要按還原、氧化和脫氯化氫 等機理進行。3.1 土壤對化學農藥的吸附作用土壤對 DDT 吸附作用的機理有物理吸附和物理化學吸 附，其中主要是物理化學吸附（或離子交換吸附）。因進入 土壤的化學農藥，在土壤中一般解離為有機陽離子，故為帶 負電荷的土壤膠體所吸附。據研究，土壤膠體對 DDT 吸附 的順序是：有機膠體蛭石蒙脫石伊利石綠泥石高嶺石。除土壤膠體的種類和數量、 膠體的陽離子組成影響化學 農藥的吸附作用之外， DDT 的物質成分和性質對吸附作用也 有很大影響。土壤的 pH 值對 DDT 的吸附也有很大影響。 如 2，4-D 在 pH 34的條件

12、下，解離成有機陽離子， 而在 pH 67的 條件下，離解為有機陰離子。前者為帶負電的土壤膠體所吸 附，后者僅為帶正電的土壤膠體所吸附。DDT 被土壤吸附后， 由于存在形態的改變， 其遷移轉化 能力和生理毒性也隨之而變化 .,土壤對 DDT 的吸附作用，在 某種意義上講就是土壤對有毒物質的凈化和解毒作用。土壤 的吸附能力愈大， DDT 在土壤中的有效度愈低， 凈化效果則 愈好。但這種土壤凈化作用是相對不穩定的， 也是有限度的。 因此，土壤對 DDT 的吸附作用，只是在一定條件下，起到 凈化和解毒的作用，其主要的作用還是使化學農藥在士壤中 進行積累的過程。3.2 DDT 在土壤中的揮發，擴散和遷移

13、進入土壤中的 DDT ，在被土壤固相物質吸附的同時， 還 通過氣體揮發，隨水淋溶，為生物體吸收，進而導致大氣、 水體和生物污染。 DDT 揮發作用的大小，主要決定于農藥 本身的溶解度和蒸氣壓，以及土壤的濕度、溫度、影響土壤孔隙狀況的質地和結構條件。 DDT 主要是以氣體揮發形式進 行擴散，而當比值大于3X104,則以水擴散為主。但DDT于 水中的擴散作用非常慢，要較蒸汽擴散作用的速度低一萬 倍。因此，土壤中農藥向大氣的擴散，是大氣農藥污染的重 要途徑。光化學降解是指土壤表面受太陽輻射能和紫外線能而 引起農藥的分解。 大部分除草劑、 DDT 都能發生光化學降解 作用?；瘜W降解可分催化反應和非催化

14、反應。非催化反應包 括水解、氧化、異構化、離子化等作用，其中以水分解和氧 化最重要。土壤中氨基酸、硫氫基以及Cu、Fe ， Mn 等無機金屬離子，能促進一些有機磷農藥的水解和氧化還原作用。目前使用的農藥，大部分屬有機化合物。它們進入土 壤后，對土壤微生物（包括一些有益微生物）有抑制作用， 與此同時，土壤微生物也會利用這些有機農藥為能源，進行 降解作用，使各種有機農藥徹底分解成CO2，最后消失。這是農藥在土壤中的主要降解過程。土壤微生物的種類繁多，各種農藥在不同條件下，分解的形式也不同，主要有氧化、還原作用，N和O 脫烴過程，腈、胺、酯的水解過程，脫鹵過程，芳環羥基化過程 和異構化過程等。脫氯作

15、用：機氯農藥 DDT 等化學性質穩定，在土壤 中殘留時間長，通過微生物作用脫氯，使DDT 變為 DDD ，或是脫氫脫氯變為 DDE ；而 DDE 和 DDD 都可進一步氧化 為DDA。 DDT在好氣條件下分解很慢，降解產物DDE、DDD 的毒性雖比 DDT 低得多，但 DDE 仍然有慢性毒性， 而且其水溶性比 DDT 大。對此類農藥，要注意其分解產物 在環境中的積累。4. DDT 在生物體內的富集環境條件下降解很慢。具有低揮發性，蒸發得也慢。具 有疏水性，難以被洗涮。每次使用都能保持長時間有效。能 滲透過害蟲表層的蠟質層，進入害蟲體內將其麻醉。對人類 毒性很低。DDT作用機理：是鈉離子通道保持開放從而束縛 昆蟲的神經細胞，這反而使其神經不受控制 地保持興奮。如圖，以“ 20世紀60年