自第二次世界大戰以來，化學農藥在保證農業生產和保護人類健康方面發揮了巨大作用。目前，世界農藥年產量已超過500萬噸，並且還在以每年5%的速度增長。盡管如此，化學農藥仍遠遠不能滿足客觀需要。
農藥的快速發展與其在保證農業增產中的作用密不可分。在農作物和牲畜生活的環境中，真菌約有50000種，可引起1500種疾病。全世界約有3萬種雜草，其中1800種以上可造成經濟損失；此外，還有654.38+10萬種能造成各種危害的昆蟲。據估計，如果不使用殺蟲劑，世界糧食總產量的50%將被疾病、昆蟲和雜草吞噬。使用農藥可以挽回15%的損失。全世界每年由疾病、昆蟲和雜草造成的損失估計達到800億美元。據我國有關部門統計，由於病蟲草害的防治，我國每年可節約糧食150-2000億公斤，皮棉5-6億噸，瓜果煙茶等經濟作物由於使用了農藥，經濟效益更加顯著。鑒於上述原因，目前人類實際上已經被迫使用農藥，尤其是在壹些用藥水平較低的亞非拉國家。為了解決糧食問題，農藥的用量會大大增加。在壹些發達國家，殺蟲劑的用量也在增加。
此外，農藥在醫療保健方面也有很大的作用。比如從1955年到1965年的10年間，使用合成農藥拯救了15萬人，遠遠超過抗生素拯救的人。
目前，在國外已進行商業登記和獲得專利的農藥有65，438+0，200多種，其中已投放市場的約有500種，農藥品種達6萬種。
隨著人口的增加，糧食產量也會相應增加。提高糧食產量的主要途徑無疑是提高單位面積的產量。提高產量的重要技術措施是使用農藥。
農藥的巨大好處毋庸置疑，但是隨著農藥的大量使用，也造成了壹些不良後果。20世紀60年代，人們認識到DDT等有機氯農藥不僅殺死害蟲，還殺死害蟲的天敵和益鳥、傳粉昆蟲等，從而破壞了生物界相互制約、相互依存的相對平衡，造成新害蟲的猖獗。此外，長期使用同壹類農藥使害蟲產生抗藥性，也增加了防治藥物的用量和防治次數，大大增加了防治經費。據國外初步調查，已產生抗藥性的害蟲約有300種，其中農業害蟲占100多種。
除了以上不良後果，還有壹個更重要的問題，就是農藥汙染。對人類健康和生物的直接或間接危害。
本節將介紹農藥的分類、農藥引起的環境問題以及農藥在土壤環境中的遷移、降解和殘留。
壹.農藥的分類
廣義的農藥是指用於農業的化學品。包括殺蟲劑、殺真菌劑、除草劑和其他用於農業的化學品。狹義上是指防治危害植物和農林產品的昆蟲、病菌、雜草、蟎蟲、鼠害的化學物質，能調節植物生長的化學物質，以及增加這些化學物質有效性的助劑和增效劑。
目前農業上常用的農藥約有250種，其中農藥100種，除草劑50種，殺菌劑50種，殺線蟲劑20種，其他化合物30種。
大多數用於控制疾病、昆蟲和雜草的化學藥品是由工廠制備的，其中有少數是天然存在於植物中或由微生物培養而來的。前者如DDT、六六六、樂果、敵百蟲，俗稱化學農藥；後者如除蟲菊素、魚藤酮，壹般稱為植物農藥；此外，如春雷黴素、井岡黴素等。，壹般稱為生物農藥。
病、蟲、草等害蟲在形態、行為、生理代謝等方面有很大不同。所以農藥的防治對象也不壹樣。根據防治對象的不同，農藥可分為殺蟲劑、殺蟎劑、殺菌劑、殺線蟲劑、除草劑、滅鼠劑、滅螺劑、植物生長調節劑等藥物。
殺蟲劑以多種方式汙染環境，包括空氣、水、土壤和農作物。進入環境的農藥通過食物鏈在環境要素間遷移、轉化和富集，最終對生物和人體造成危害。
1.農藥對大氣的汙染空氣中農藥的汙染主要來源於各種用途噴灑農藥時產生的漂浮化學物質，以及殘留農藥在作物表面、土壤表面和水體中的蒸發、揮發和擴散。此外，農藥廠排出的廢氣也是農藥汙染空氣的原因之壹。
大氣中的農藥漂浮物在風的作用下，可以穿越山海，到達世界的每壹個角落。據報道，在地球的南部、北極圈和喜馬拉雅山的最高峰都發現了有機氯農藥。
空氣中農藥的汙染有以下特點:
(1)農藥對大氣的汙染取決於農藥的使用。比如DDT農藥廣泛使用的時候，DDT是主要的空氣汙染；
②空氣中農藥汙染程度因地而異；
③空氣中農藥殘留隨施藥時間有規律地增加和減少。
2.農藥對水體的汙染水體中的農藥主要來源於農田施用農藥、水流對土壤中農藥的侵蝕以及農藥廠的廢水排入水體。
美國、英國、日本等國家發現，使用有機氯農藥10年後，所有主要河流都受到了汙染。中國也有類似的情況。
由於各種水體的理化性質不同，農藥汙染的程度也不同。根據日本自然界不同水體有機氯農藥檢測結果，汙染順序如下:
雨水>河流>海水>自來水>地下水。
3.農藥對土壤的汙染土壤中的農藥主要來源於:①直接施用；(2)通過浸種、拌種等施藥方法進入土壤；③漂浮在大氣中的農藥落到地面，隨降雨和降塵進入土壤。
農藥對土壤的汙染程度取決於農藥的種類和性質。
土壤中農藥殘留與土壤類型、有機質含量、pH值、金屬離子的種類和數量、含水量、通氣性、植被類型和覆蓋度、微生物種類和數量有關。
農藥在土壤中的消失機理壹般與農藥的氣化(物質由液態變為氣態的過程，包括蒸發和蒸騰)、地下滲透、氧化水解和土壤微生物的作用有關。
農藥在土壤中的殘留期和有機氯農藥在不同土壤中的殘留量見表7.7和表7.8。
註:*消化95%需要時間，* *消化75%-100%需要時間，* *消化95%以上需要時間，a為半衰期。
4.農藥對人體健康的危害據報道，全球每年估計有65，438+00，000人因農藥中毒而死亡，400，000名患者。發展中國家受農藥汙染嚴重，每年發生37萬起農藥中毒事件。
農藥進入人體的主要途徑是通過食物攝入。長期食用被農藥汙染的食品會造成某些農藥在人體內的積累，對人體健康造成危害。
目前認為農藥對人體健康的危害有:①對神經的影響；②致癌作用；③對肝臟的影響；④誘導突變；⑤慢性中毒。
此外，農藥還會對水生生物、鳥類、動植物造成汙染和危害。
三。農藥在土壤環境中的遷移、降解和殘留
農藥進入土壤後，與土壤中的固體、氣體和液體物質發生壹系列的化學、理化和生化反應。通過上述反應，土壤中的農藥有以下三個作用:壹是土壤的吸附作用使農藥殘留在土壤中；其次，農藥在空氣和土壤中的水中遷移，被植物吸收；第三，農藥在土壤中經過化學、光化學、生化降解，殘留逐漸減少。下面就這三個方面簡單介紹壹下。
1.土壤對農藥的吸附
農藥進入土壤後，通過物理吸附和化學吸附吸附在土壤顆粒表面，然後農藥的流動性和毒性發生變化。從某種意義上說，土壤的吸附就是土壤對有毒物質的凈化和解毒。但這種效果是不穩定的，也是有限的。
土壤吸附農藥的強度取決於土壤特性和農藥性質。壹方面，各種土壤的性質差異很大，如有機質含量、龜載類型、粘土礦物比表面積、pH值等。，和農藥的吸附能力差別很大；另壹方面，農藥的性質差異很大，所以吸附也不同。實踐證明，凡是帶有R3N—、-—CONH2、-OH、-NH2、-OCOR等官能團的農藥都能增強吸附強度，尤其是帶有-NH2的化合物吸附能力更強。
2.農藥在土壤中的氣體遷移和水分遷移
農藥的氣體遷移主要是指農藥的揮發，揮發的大小主要取決於農藥的溶解度和蒸氣壓，以及土壤的溫濕度和土壤的質地、結構。
農藥在土壤溶液中的擴散速度很慢，水蒸氣的擴散速度比它高壹萬倍。
農藥的水分遷移主要有兩種方式:直接溶於水和吸附在土壤固體顆粒表面隨水分運動進行機械遷移。農藥在土壤中的氣體遷移能力和水分遷移能力可以通過揮發指數和淋溶指數進行比較(表7.9)。這兩個指標是相對值，最難遷移的DDT揮發指數和淋溶指數定為1.0。與其他農藥相比，指數越大，遷移能力越強。
3.農藥在土壤中的降解和殘留
有機農藥在化學和生物化學的作用下逐漸分解，最終轉化為無機物。這個過程叫做化學農藥的降解過程。降解速度快，在土壤中殘留時間短，稱為低殘留農藥。降解速度慢，在土壤中殘留時間長，稱為高殘留農藥。
農藥在土壤中的降解主要包括光化學降解、化學降解和生物降解。
光化學降解是指太陽輻射和紫外線能量在土壤表面引起的農藥分解。
化學降解可分為催化反應和非催化反應。非催化反應包括水解、氧化、異構化和電離。
生物降解有多種形式，包括脫氯、脫烷基、水解、開環、氧化和還原。