化学药物杀虫领域应用弊端及生态控制研究

陈艳杰 姚会娜

（郑州工业应用技术学院，河南郑州 451150）

随着世界人口快速增加，全球范围内人均可耕种土地面积逐渐减小，利用化学方法防御田地虫害、确保农作物高产成为有限可耕种土地应对不断增长的食物需求的重要手段。当前，全世界范围内约有数千种农药品种、数万种剂型，农药总产量超过50万t，化学农药在农业领域应用量逐年上涨。然而，近年来农药的滥用、乱用现象频现，农业污染问题日益严重，直接威胁农业生态安全和农业可持续发展，滥用化学农药带来的食品安全问题也极度令人焦虑[1]。本文着重分析了化学杀虫药对害虫、人体、自然环境等的危害及弊端，认为应该采用更加环保、更具生态性的手段进行农业病虫害防治。

1 化学药物杀虫弊端

化学农药本身的危害与放射性污染危害不相上下。化学农药喷洒、滴灌在田地和森林中，其中的化学物质通常会在土壤中残留，该部分残留化学农药在进入生物组织后会随着生物所处的食物链而移动，导致食物链中部分生物中毒。此外，部分化学农药残留物会经由土壤与地下水一起移动，其中的致病成分会在地下水暴露于空气和光照环境下后，通过组合形成新型化合物。新型化合物同样可致植物与牲畜死亡，并危害到长期饮用地下水的人类。

2 化学药物杀虫弊端

2.1 害虫抗药性不断增强 尽管当前全球范围内已经研制了数千种化学药物用以应对农业害虫，但依据达尔文适者生存原则，农业害虫可以不断进化到对杀虫剂具有抗药性。随着化学药物应用时间的增长，生活在原始种群中的昆虫在生理方面会与应用化学药物之前的同族群产生较大差异。化学药物杀虫剂只能杀死部分害虫，而能够逃脱药物毒性的害虫在生存并繁衍后，其后代将天生带有该类化学药物的抗药性。在害虫几代繁衍后，将会诞生具有强烈抗药性的新昆虫群体，此时人类必须要发明更具有威力的农药来应对新昆虫。这种循环状态让化学药物与昆虫之间的斗争逐渐激烈，害虫抗药性不断增强。

2.2 对人类、自然环境的危害巨大

2.2.1 对人类的危害 化学合成杀虫剂不只对生物产生危害，还能进入人体并参与人类生理过程，产生致命病理变化，破坏保护人体的酶等成分，进而阻断人体用来获取能量的氧化作用，妨碍人体各个器官正常运行。同时，化学合成杀虫剂可以在人体某些细胞内形成迟缓并且不可逆转的变化，如脂溶性杀虫剂可以在细胞当中储存，破坏氯化作用和产生能量的功能；氯代烃对肝脏产生伤害后导致人体失去保护功能，进而会损坏到身体其他方面功能；有机磷酸酯进入人体后，使血液中胆碱醋酶失去活性，最终导致共济失调、神经错乱和语言障碍等神经系统功能障碍，在神经支配下的心脏、气管也会逐渐产生异常变化。从高低毒性角度进行分析，人如果在较短时间内摄入一定量高毒性的有机磷杀虫剂，马上就会发生急性中毒，相继表现出干呕反胃、呼吸道痉挛、精神错乱等症状，抢救不及时便会死亡[2]；如果持续接触、吸入少量低毒性杀虫剂，则该药剂会逐渐积累在人体组织中，引起慢性中毒，表现出眩晕、气促、食欲减退、无力、失眠等不良反应，不良反应持续时间相对较长，波及范围较广。此外，部分化学合成杀虫剂还存在一定的致癌作用，其中致癌成分将会使细胞突变而剥夺正常细胞能量交换，最终导致人体患癌症。

2.2.2 对自然环境的危害 （1）对大气的危害。大量化学药物杀虫剂形成的漂浮物将会随着农药喷洒附着于农作物和土壤表面，其余一小部分会散布到周围自然环境中，通过粉尘吸附或以气体形式悬浮在大气中，根据大气运动来进行扩散。这一现象逐渐增加了大气受污染的范围。据相关人员研究表示，部分没有使用过农药的地区比如南北极，在其环境与生物介质内都被监测出含有少量农药残留，这一残留物显然大部分是通过大气传播而来。

（2）对水源的危害。农业用水基本均为非重复用水且用量巨大，远高于一般居民家庭用水。化学农药使用量的增大并不能保证化学药物完全作用于农作物，喷洒出的农药大部分会附着于空气中或残留在土壤中，在降雨时通过地表径流流入到地下水，最终导致水体污染。水体中残留的化学药物成分，仅有一小部分能够在微生物和氧化水解的作用中被分解，大部分有害成分将会通过浮游生物、植物等进入鱼虾蟹等生物体内，最后完成食物链中的转移[3]。化学农药对水源的危害以此形成循环，最终逐渐蔓延到一般生物和人类。

（3）对土壤的危害。土壤是农药在自然环境当中最重要的集散地。大多数农药会直接进入土壤，或在大气中附着状态下通过雨水进入到土壤中。基于不同品种农药、不同性质土壤、农药使用量和气象差异，在土壤中残留的农药也有很大差异，被农药污染的土壤大部分集中在农药施用的30 cm深土壤层中，通常随着雨水淋洗及地下径流的迁移而减少。对于那些降解速度慢、残留时间长的农药品种相比，容易降解的农药品种对土壤的污染更大。

3 病虫害生态学控制方法

防治病虫害、确保农作物达到高产目标是使用化学农药的根本目的。但农药在使用过程中会对环境、人类健康带来巨大伤害，所以有必要对农药管理与安全使用进行分析，全面展开生物防治，采用生态学方法进行有效防控。

3.1 杂草与土壤相生相养 杂草与土壤存在特殊的相生相养关系。例如，在荷兰的城市花园中，玫瑰生长不好，在土壤样品检测中会发现有严重的线虫侵害。荷兰植物保护协会的科学家建议不使用化学喷雾剂或土壤处理剂，而建议在玫瑰中种植金盏花，金盏花在所有玫瑰花圃中均属于杂草，但是它的根部能够分泌出对线虫致命的物质[4]。实验表明，在带有金盏花的玫瑰花圃中玫瑰长得茂盛；而没有种植金盏花的玫瑰花圃中玫瑰则表现出植株不强壮、较容易干枯等现象。可见，部分天然植物本身带有一种能够检测土壤情况的特殊功能，可以通过野草等天然植物观察到基于人类活动而造成的土壤变化。不仅如此，还可以利用昆虫和杂草相克特性，有效控制虫害，为人类带来更多效益。

3.2 采用雄性绝育技术 美国部分学者联合开发了一项害虫“雄性绝育”技术，即使用X射线照射技术让大量雄性昆虫不育，在一定条件下又使其与正常的雄性昆虫竞争配偶并取胜，在与雌性昆虫进行交配后诞生无法孵化的卵，其中不育雄虫被反复释放，最终导致其种类灭绝。

3.3 采用性诱剂阻止繁殖 昆虫的生活特征可以用来制造消灭害虫的武器。昆虫本身就可以制造大量的毒液及引诱液，化学家们将性引诱液进行提炼，通过加工将其变成微颗粒状的物质再用飞机进行散布。在这种方法的干扰下，雄性昆虫无法根据气味找到雌性昆虫，因此会尝试与其他昆虫交配。运用昆虫交配本能来阻止其繁殖，从而在一定程度上降低害虫残留率。

3.4 生物学防治 细菌、病毒、真菌、蠕虫和一些微生物都会对昆虫发出攻击[5]。在这些微生物中不仅有致病有机体，还有能够降解垃圾、参与发酵的有机体，其都能够有效控制害虫。在许多国家，已经利用引入昆虫天敌方法对严重虫害进行有效生物防治。所以，合理的生态方法与化学方法相比具有耐久性、经济性和无残留的优势特征。

4 结语

我国是目前世界上杀虫剂产量最多的国家之一，一年产量约在80万t。同时，我国农民在经历着化学药物暴露和大规模喷洒农药后的化学农药侵害。因此，有必要逐渐完善相关环境管理制度、国家规范污染防治技术及污染物减排计划、加强食品及药品管理力度，同时研发高效、低毒、低残留的新品种农药，并运用生态学原理展示生物学的互利优势，有效控制病虫害，将化学杀虫药物对人类、自然环境的危害降到最低。