农药面源污染控制技术与管理对策.ppt

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1、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,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 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

2、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,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。,以微生物治虫,以抗生素或激素治虫 井岗霉素

3、、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。,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,Bt,6,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,FAO Inter Country Programme for the Development and Application ofIntegrated P

4、est Management（IPM)in Rice in South and South East Asia.,在没有产量损失的前提下，杀虫剂使用量减少了50100；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,农药产品问题农药品种不足，且结构不合理（高效低毒农

5、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）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）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,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；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；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

6、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

7、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

8、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,18,2023/3/5,18,关注标准与对应的风险等级及管理措施,19,农

9、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

10、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

11、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

12、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,27,27,2.1 农药管理相关的国际政策International Policy on Pesticide Management,International instruments 指导文件Stockholm Convention(Persistent Organic Pollutants)斯德哥尔摩公约（持久有机污染物）Rotterdam Convention(Prior Informed Consent)鹿特丹公约（PIC公约）Interna

13、tional Code of Conduct on Distribution and Use of Pesticides 国际农药供销与使用行为守则 CODEX Alimentarius(pesticide residues)CODEX食品法典（农药残留）International Plant Protection Convention(IPPC)国际植保公约ILO(Safety in the use of chemicals at work)国际劳工组织（工作中使用化学品的安全性）Others:Montreal protocol,GHS,SAICM 其他：蒙特利尔公约，全球协调体系（GHS）

14、，SAICM Trade requirements for agricultural produce与农产品有关的贸易方面的要求MRLs 最大残留限量GAP(public and private)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19982000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

15、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

16、.,-林丹（gamma-HCH)-林丹（alpha-HCH）-林丹（beta-HCH）开蓬（Chlordecone）五氯苯（Penchlorol）,30,POPs农药品种的环境毒性,*新增POPs农药品种,30,31,POPs农药品种的健康毒性,32,国内外地下水POPs农药污染控制标准,DDT、DDD和DDE浓度之和；艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂的浓度之和；-HCH、-HCH、-HCH和-HCH的浓度之和。,32,33,土壤环境保护指导值（SSDV）与修复指导值（FIV）,34,34,国内外地下水POPs农药污染控制标准,35,我国POPs农药管理措施,根据中华人民共和国履行关于持久性有机污染物

17、的斯德哥尔摩公约国家实施计划（2004年7月），截止2009年，基本消除氯丹、灭蚁灵和滴滴涕的生产、使用和进出口；努力消除其他POPs农药的生产、使用和进出口。,虽然POPs农药在我国禁止使用二十多年，但对生态环境和人体健康的危害影响仍在持续，对此应引起高度重视。,36,鹿特丹公约核心,两个关键任务PIC 程序为此类化学品的进出口提供一套国家决策程序资料交流 缔约方之间关于有潜在危险的化学品的资料交流,目标：通过促进进口国与出口国分担责任来保护人类健康和环境免受某些危险化学品可能造成的危害。,出口国：事先通知 遵约出口进口国：遵约回复,37,鹿特丹（PIC）公约,我国于1999年8月24日签署

18、了该公约。公约生效：50份批准或加入书交存后第90天起；鹿特丹公约于2004年2月24日起生效；我国于2004年12月29日经第十届全国人大第十三次会议审议批准，于2005年6月20日生效；截至目前已有120多个缔约方。环保部委派单正军研究员作为联合国PIC公约化学品评审委员会委员。,37,38,公约基本内容,适用事先知情同意程序的化学品43种化学品：32 种农药（包括 4种极为危险农药制剂）11种工业化学品公约清单（附件三）是动态的、开放的。,39,公约附件三适用事先知情同意程序的农药及制剂,40,国际农药供销和使用行为准则,加强粮食安全同时保护人体健康和环境的第一份自愿性行为准则。1985

19、年FAO第23届会议通过，后在1989年修订，纳入事先知情同意条款。准则与其补充技术准则，对协助成员国建立和加强农药管理系统发挥了重要作用。准则说明农药管理应视作化学品管理以及可持续农药发展的一部分。,41,有机磷类高毒农药的管理措施,1999年8月24日我国签署关于在国际贸易中对某些危险化学品和农药采用事先知情同意程序的。为履行鹿特丹公约关于严格控制甲胺磷等5种高毒有机磷农药使用的承诺，2003年12月国务院批复农业部制定的关于削减生产和使用甲胺磷等5种高毒有机磷农药的方案：自2004年6月30日起，禁止销售和使用含有甲胺磷等5种高毒农药的复配产品；自2005年1月1日起，只保留甲胺磷等5种

20、高毒农药原药生产企业的单制剂产品，并将其使用范围缩减为：棉花、水稻、玉米和小麦；自2007年1月1日起，全面禁止甲胺磷等5种高毒农药在农业上使用。,42,DDT是第一个人工合成杀虫剂。1939年瑞士的P.Muller发现其具有杀虫活性，1874年由德国的O.Zeidler合成。P.Muller于1948年获诺贝尔医学奖；1947年美国首先实施农药登记制度；1962年美国海洋生物学家R.Carson出版了“寂静的春天”一 书，揭示了有机氯类农药对生态环境的危害性；1972年中国停止有机汞制剂的使用；1977后美国禁止六六六、DDT使用；1982年中国实施农药登记制度，建立农药登记评审委员会；19

21、83年中国停止六六六、DDT生产和使用；农药管理条例（1997年5月8日国务院令第216号发布；2001年农药登记资料要求、2007年农药登记资料规定均加强农药登记环境资料要求与环境管理。2010年农药使用环境安全技术导则发布，2011年1月1日实施。,2.2 我国农药环境安全管理现状,农药环境安全发展史，推动农药环境基础研究和管理制度建立，促进农药向高效、安全方向发展。,43,农药登记资料规定环境资料,1、与原登记资料要求相比，新规定登记资料要求前移，资料要求提高；2、资料要求更加灵活：根据农药特性、剂型、使用范围和使用方式等特点，可以减免试验报告；3、减免试验应提出申请，说明减免相关资料的

22、理由。减免资料的依据：农药风险评价。4、关注农药环境试验资料的应用：农药产品登记；指导农药的安全使用；指导农药的制型研发和贮存；对 农药企业污染治理也具有一定借鉴作用。,44,新农药原药临时登记环境资料要求,45,新农药原药正式登记环境资料要求,46,新农药制剂临时登记环境资料要求,产品为缓慢释放的农药剂型的，提供土壤降解和土壤吸附试验报告。,47,新农药制剂正式登记环境资料要求,产品为缓慢释放的农药剂型的，提供土壤降解和土壤吸附试验报告。,48,我国高毒农药的管理措施,为从源头上控制高毒农药使用带来的健康风险，发达国家普遍对高毒农药使用实行严格限制或逐步废除；而包括我国在内的一些发展中国家（

23、哥斯达黎加、巴拉圭、泰国和越南）也对高毒农药实行了禁令。,六六六（HCH），滴滴涕（DDT），毒杀芬（camphechlor），二溴氯丙烷(dibromochloropane)，杀虫脒(chlordimeform)，二溴乙烷(EDB)，除草醚(nitrofen)，艾氏剂(aldrin),狄氏剂(dieldrin)，汞制剂(Mercurycompounds)，砷(arsena)、铅(acetate)类，敌枯双，氟乙酰胺fluoroacetamide)，甘氟(gliftor)，毒鼠强(tetramine)，氟乙酸钠sodiumfluoroacetate)，毒鼠硅(silatrane)。,国家明令禁

24、止使用的农药中华人民共和国农业部公告第199 号,POPS公约禁用的12种持久性有机污染物 DDT，六氯苯，狄氏剂，异狄氏剂，艾氏剂，氯丹，毒杀芬，七氯，灭蚁灵，呋喃类,多氯联苯，二恶英禁用的5种高毒有机磷农药 甲胺磷，对硫磷，甲基对硫磷，久效磷，磷胺停止受理的11种高毒农药新增登记 水胺硫磷，氧乐果，甲拌磷，特丁硫磷，甲基硫环磷，甲基异硫磷，内吸磷，克百威，涕灭威，灭多威，苏化203,49,我国高毒农药的管理措施,一、自公告发布之日起，停止受理苯线磷、地虫硫磷、甲基硫环磷、磷化钙、磷化镁、磷化锌、硫线磷、蝇毒磷、治螟磷、特丁硫磷、杀扑磷、甲拌磷、甲基异柳磷、克百威、灭多威、灭线磷、涕灭威、磷

25、化铝、氧乐果、水胺硫磷、溴甲烷、硫丹等22种农药新增田间试验申请、登记申请及生产许可申请;停止批准含有上述农药的新增登记证和农药生产许可证(生产批准文件)。二、自公告发布之日起，撤销氧乐果、水胺硫磷在柑橘树，灭多威在柑橘树、苹果树、茶树、十字花科蔬菜，硫线磷在柑橘树、黄瓜，硫丹在苹果树、茶树，溴甲烷在草莓、黄瓜上的登记。本公告发布前已生产产品的标签可以不再更改，但不得继续在已撤销登记的作物上使用。三、自2011年10月31日起，撤销(撤回)苯线磷、地虫硫磷、甲基硫环磷、磷化钙、磷化镁、磷化锌、硫线磷、蝇毒磷、治螟磷、特丁硫磷等1种农药的登记证、生产许可证(生产批准文件)，停止生产;自2013年

26、10月31日起，停止销售和使用。,国家停止22种高毒农药新增登记和生产许可农业部 工业和信息化部 环境保护部国家工商行政管理总局国家质量监督检验检疫总局第1586号公告（2011年）,50,农药使用环境安全管理现状,以上标准均以农药的作物残留为制定依据，截至目前以保护环境和生态安全为目的的农药使用技术标准仅有农药使用环境安全技术导则HJ556-2010。,51,农药使用环境安全使用技术导则,保护环境原则遵循“预防为主、综合防治”的环保方针，不使用剧毒农药、持久性类农药，减少使用高毒农药、长残留农药，使用安全、高效、环保的农药，鼓励推行生物防治技术。保护有益生物和珍稀物种，维持生态系统的平衡。科

27、学用药原则农药使用应遵守等有关规定，并按照农药产品标签和说明书中规定的的用途、使用技术与方法等科学施药。,52,农药环境安全使用技术导则,防止环境污染的技术措施防止地下水污染的技术措施 防止地表水污染的技术措施防止危害非靶植物的技术措施防止危害环境生物的技术措施防止污染环境的管理措施防止农药使用污染环境的管理措施防止农药废弃物污染环境的管理措施,53,农药环境安全管理问题,缺乏充分技术支撑，农药环境污染防治机制和制度不健全。高度危害或不符合标准的农药仍在使用，环境安全监管职能不明确。环境安全技术推广不足，不能以最小风险方式使用和处理农药。缺乏公众基础，终端用户不能得到有效培训和保护。,农药使用

28、环境安全管理对策建议,54,农药使用环境安全管理体系构建,完善农业环境安全管理制度建立环境法规、标准体系建立法规、标准执行监督制度提高民众环保意识推广环境污染防治技术成果建立环境友好激励机制,55,3.农药减量使用环境污染控制与管理技术示范,项目目标以化学农药减量使用，保障生态环境与农产品安全，促进自然生态文明建设为目标，在浙江东苕溪（径山镇）开展农药减量使用示范研究，通过开展基于农药风险评价的农药替代技术研究，基于统防统治的农药环境安全施用技术，农药废弃物回收制度研究，基于农药使用环境监督的农业补贴制度研究等，建立农药减量使用环境安全管理制度与配套技术。,56,农药水环境污染防治技术策略,病

29、虫草害综合防治技术选择适当的农药品种制定科学的施用方法,控源,修复,阻断,地表水土壤 地下水,联合修复：物理（吸附）化学（氧化）生物（植物、微生物）,控制和消减环境农药残留,减少农药使用量,降低农药环境迁移,促进农药残留降解,57,农药面源污染控制与消减技术集成与示范,58,农药控源减量集成技术,主要技术：农药替代技术：运用农药风险评价方法进行所用农药环境风险评估，筛选环境高风险农药品种，进行环境低风险品种替代使用。实时用药技术：以当地历史病虫害发生状况和实地观察情况为准，结合精确喷药技术设施，开展农药的实时减量化使用技术。,实时用药,实时用药,59,农药控源减量集成技术效果,*应用农药环境风

30、险评价技术推算所用农药的环境风险商,当地常规用药,风险消减替代用药,农药生态风险评估技术,农药风险商,农药减量使用技术,农药污染控制与消减技术集成与示范工程,60,农药拦截和修复技术集成,生态沟渠拦截技术竹炭拦截吸附技术生态滞留塘氧化技术,水泥沟渠,生态沟渠,生态滞留氧化塘,竹炭拦截断面,61,主要工程内容包括农药控源消减工程，沉淀-好氧曝气利用工程，接触氧化工程，农田排水生物生态处理工程，处理尾水生态利用拦截工程。,示范开展区平面布置图与实验方案,（1）沉淀-好氧曝气利用工程：建设生态坝及水泥坝体0.5 m20.4m（10处）；（2）农田排水生态拦截工程：处理规模120m3/d，建设有生态泥

31、土沟渠800m，对照水泥沟渠500m；（3）尾水生态处理利用工程：挺水、沉水、浮水及陆生植物种植面积4亩，生态滞留塘设置构建5000 m2，生态蓄水坝体一处（8m2m）。（4）接触吸附氧化设施：竹炭1kg15/栅（共计5栅），日处理流水能力120m3/d，基本满足示范区内农田出水需要。,62,农药生态拦截技术路线图,阻断关键技术：竹炭农药吸附技术,生态拦截技术对水稻种植农药可增加30%以上的拦截能力,63,农药生态氧化塘处理技术达50%以上的处理效率。,农药生态拦截及滞留处理技术的污染控制效果,沟渠出水,滞留塘出水,末端处理关键技术：生态氧化塘处理技术,沟渠出水,滞留塘出水,64,水稻种植农药

32、控制和消减技术与示范,大型车载动力喷药器械每人每天可喷药100亩，统一集中用药药量减少10%以上。,集中回收包装袋，减少农药环境污染。,农药统防统治制度,废弃瓶袋回收,补贴与赔偿制度,参与统防统治的农户，减免10费用；减产部分经认定后给予补偿。,65,以“控源、阻断、修复”为农药污染控制与削减技术思路，在示范区布设了农田虫情实地预测系统，虫害控制辅助设施系统等设施，建设了水稻排灌水沟渠（水泥沟渠和泥土沟渠）1000m2，生态塘构建及附属设施5000m2，开展了由水稻农药控源减量化使用技术、农药污染物拦截阻断技术及农药污染物生态处理技术等关键技术组成的综合集成技术研究。农药使用水环境污染防治全程控制集成技术实施后农药使用量降低了40%，雨季农药水体进入量减少50%60%，有效的降低了农药对水体污染风险。,农药减量使用环境安全管理制度与配套技术示范研究,66,谢谢！,