目前工業(yè)上使用的有毒化學物質(zhì)大約有12000種，其中有1000多種有機殺蟲劑，包括250種常用殺蟲劑。每年平均有500種以上新的有毒化合物問世，這其中的大多數(shù)物質(zhì)將對生態(tài)系統(tǒng)、人類社會產(chǎn)生什么影響尚無法明確估計。只有一些影響面大、與人類關系比較密切的有毒物質(zhì)和污染物被人們重視，進行了較為深入的研究。這些物質(zhì)有的造成環(huán)境污染，直接影響人類健康；有的破壞生態(tài)環(huán)境，間接影響人類健康；有的對植物造成危害，對人體不造成影響；有的對漁業(yè)產(chǎn)生影響，有的通過食物鏈富集影響人體健康。無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護有聯(lián)系，但解決的問題不一致。這一章要討論的是那些通過農(nóng)產(chǎn)品（種植業(yè)產(chǎn)品）進入人體，并對人類健康造成影響的污染物。
??????? 第一節(jié)? 人和環(huán)境的辨證關系
??????? 人體通過新陳代謝和周圍環(huán)境進行物質(zhì)交換?？茖W研究表明，人體血液中60多種化學元素含量與地殼中元素豐度有明顯的相關性，如巖石中某些物質(zhì)含量高，則該物質(zhì)在血液中的含量也相應地提高?？梢娀瘜W物質(zhì)是把人和環(huán)境聯(lián)系起來的基本因素。自然界是不斷變化的，人體總是從內(nèi)部調(diào)節(jié)自己的適應性來與不斷變化的地殼物質(zhì)保持平衡關系。
??????? 環(huán)境污染使某些化學物質(zhì)突然增加和出現(xiàn)了環(huán)境中本來沒有的合成化學物質(zhì)，就會破壞人與環(huán)境的對立統(tǒng)一關系，因而會引起機體疾病甚至死亡。
??????? 在正常的環(huán)境中，環(huán)境中物質(zhì)與人體之間保持動態(tài)平衡，使人體 得以正常生長、發(fā)育，從事生產(chǎn)勞動，并能使人們在積極勞動之后迅速消除疲勞，激發(fā)人們的智慧和創(chuàng)造力。相反，環(huán)境中廢氣、廢水、廢渣、噪聲、放射線等常常使人們發(fā)生中毒，或者感到煩躁，注意力不集中，容易疲勞和激動，工作效率低，患病率上升。
??????? 人體各種生理機能在某種程度上對環(huán)境的變化具有一定的適應性。如解毒功能和代謝功能往往能使人體與環(huán)境達到統(tǒng)一。但是，這些功能是有一定限度的。如果大量工業(yè)“三廢”、農(nóng)藥等有毒物質(zhì)進入環(huán)境，并通過呼吸、飲水、食物等直接或間接地進入人體，當超過了人體所能忍受的限度時，就會引起人體中毒，導致疾病，影響遺傳甚至危及生命，某些物質(zhì)在自然界里含量過高或偏低還會造成一些地方病。
??????? 由此可見，人和環(huán)境是不可分割的辨證統(tǒng)一體，人與環(huán)境在歷史發(fā)展進程中形成了一種相互制約、相互作用的統(tǒng)一關系。
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??????? 第二節(jié)、空氣污染
??????? 到目前為至，對空氣污染物種類仍沒有確切的統(tǒng)計數(shù)字，對人類及植物已經(jīng)產(chǎn)生危害而被注意到的污染物已不下100余種，其中，工業(yè)廢氣中排出的有毒氣體污染面大，污染嚴重。工業(yè)廢氣污染大致可分為氣體污染和氣溶膠污染兩類。氣體污染包括二氧化硫、氟化物、氯氣、臭氧、氮氧化物、碳氫化合物等；氣溶膠污染包括粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧、霧氣等液體粒子。對農(nóng)產(chǎn)品威脅較大的污染物有二氧化硫、氟化物、氯氣、氮氧化物和煤煙粉塵等十余種。這些污染物有時表現(xiàn)為急性危害，農(nóng)作物細胞及葉綠素遭到破壞，在葉片上出現(xiàn)大量傷斑，嚴重時葉片枯死，甚至壞死脫落，造成嚴重減產(chǎn)；有時表現(xiàn)為慢性危害，在污染物濃度較低時，表現(xiàn)出輕微傷害，也有的傷害是隱性的。這些對植物有害的污染物并不都對人體都產(chǎn)生危害，對人體產(chǎn)生危害的空氣污染物主要有：
??????? 1、二氧化硫? 二氧化硫是對農(nóng)業(yè)危害最廣泛的空氣污染物。主要由燃燒合硫的煤、石油和焦油時產(chǎn)生。正常情況下空氣中二氧化硫的含量大約是0.035微克／m3，對植物產(chǎn)生危害的二氧化硫濃度在0.5--10微克／m3以上。二氧化硫侵入植物葉片的途徑，是通過氣孔逐漸擴散到葉肉的海綿組織，再到柵欄組織，破壞葉綠體，使葉肉完全飄白失綠，組織脫水，由黃變褐，最后枯死、脫落低濃度污染僅使細胞質(zhì)壁分離，而葉片保持綠色，有時會出現(xiàn)部分失綠。一般大氣中二氧化硫在0.1～0.2ppm以上就會使植物出現(xiàn)傷害，但危害程度與它的濃度、持續(xù)時間有關。二氧化硫進入植物體后，在毒害植物組織的同時，經(jīng)過植物自身的自然解毒作用，變成毒性較小的硫酸態(tài)硫貯存下來。當受害濃度高、時間長時，植物累積過高，超過自身的解毒能力時，就會影響到植物生理代謝活性，出現(xiàn)受害癥狀。食用合硫量很高的葉片會對人體產(chǎn)生危害。所以在無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件中對空氣中二氧化硫有要求，但在產(chǎn)品中卻沒有要求。我市城區(qū)近5年來二氧化硫日均值0.002～0.369微克／m3，5年平均值為0.059微克／m3，超標7.8%。?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
??????? 2、氟化物? 使用含氟原料的華工廠、冶金廠、磷肥廠和煉鋁廠等工廠排出，白銀市氟化氫污染屬全國較重區(qū)域，我市武南華工廠前幾年對周圍村莊污染也較重。氟化氫是一種無色、具有臭味的氣體，其毒性較二氧化硫大20倍，是空氣污染物中對植物最有毒性的氣體?？諝庵蟹c農(nóng)作物中的氟含量呈明顯的正相關，土壤、灌溉水中的氟對農(nóng)作物中的氟影響不明顯。氟在人體內(nèi)具有累積的特性，攝入過多的氟，會造成骨質(zhì)疏松，所以在無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件、產(chǎn)品中都有要求。 氟是累積性毒物，人體平均總含氟量為2.57克。據(jù)報道，日平均攝取20～80毫克氟化物10～20年可使人中毒致殘。氟的急性中毒表現(xiàn)為腹痛、腹瀉、嘔吐、四肢痛及痙攣。慢性中毒表現(xiàn)為牙齒異常（釉斑），骨質(zhì)脆，進而造成甲狀腺和腎的功能病變。我市氟化物僅局限于個別化工廠周圍很小的范圍內(nèi)，如中壩磷肥廠周圍農(nóng)民近幾年反映作物有受害現(xiàn)象。
??????? 3、粉塵和飄塵 除氣體外，空氣污染物還有大量的固體或液體的細微顆粒成分，統(tǒng)稱粉塵，它們形成膠體狀態(tài)懸浮在空氣中亦稱氣溶膠。煤煙粉塵是空氣中粉塵的主要成分。粉塵沉降在植物組織上，削弱了植物光合作用，降低產(chǎn)品 價值。另外，工業(yè)廢氣中 許多細小的金屬微粒如鉛、鉻、鎘、砷等多數(shù)能長時間飄浮在空氣中，這些物質(zhì)的毒性很大。我市粉塵污染相對較重，近年日均濃度范圍0.06～4.76mg，／m3，超標率85%，且污染逐年上升。
??????? 第三節(jié)、水質(zhì)污染
??????? 水質(zhì)污染對農(nóng)作物的危害表現(xiàn)在兩個方面，其一為直接危害，即污水中的酸、堿物質(zhì)或油、瀝青及其它懸浮物及高溫水等，均可使植物組織灼傷或腐蝕，引起生長不良，產(chǎn)量下降，或者產(chǎn)品本身帶毒，不能食用；其二為間接危害，即污水中很多能溶于水的有毒有害物質(zhì)被植物根系吸收進入體內(nèi)，影響到植物指出生長發(fā)育，引起減產(chǎn)，或使產(chǎn)品內(nèi)毒物大量累積，通過食物鏈轉移到人、畜體內(nèi)，造成危害。水中對農(nóng)作物危害較大，且分布較廣的污染物有以下幾種。
??????? 一、無機物 污水中的酸、堿、鹽等，對植物直接產(chǎn)生危害作用，不會造成農(nóng)產(chǎn)品污染。
??????? 二、有機物? 污水中的有機外種類很多，有些對植物有營養(yǎng)作用，如碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等，污水灌溉能增加作物營養(yǎng)就是這個原因，但有部分有機物對植物產(chǎn)生毒害作用，部分對人體產(chǎn)生毒害作用，這些物質(zhì)是：
??????? 1、酚類化合物? 酚是石油化工、煉焦、和煤氣、冶金、化工、陶瓷、塑料等工業(yè)廢水中的主要有害物質(zhì)。酚對稍生物有毒殺作用，可使細胞原生質(zhì)中蛋白質(zhì)凝固。用高濃度的含酚廢水灌溉作物，能抑制植物對水分的吸收，破壞植物的指出生長發(fā)育。更高的酚對人體是有害的，有人認為它是助癌劑，但至今還沒有酚的殘留 標準。
??????? 2、氰化物? 主要來源于煉焦、電鍍、選礦、金屬冶煉、化肥等 一些工廠生產(chǎn)過程中排放出的含氰工業(yè)法書。氰及其化合物對生物的 毒性，主要是由于它能釋放出游離氰，形成氫氰酸，這是一種害羞很強有劇毒的污染物。在低劑量的情況下，含氰廢水對農(nóng)作物影響不大，但對動物、人、及水產(chǎn)影響較大。
??????? 3、苯及其化合物? 苯及其化合物主要來源于 化工、合成纖維、塑料、橡膠，特別是煉焦和石油工業(yè)排放的廢水。苯及其化合物是致癌物質(zhì)，其中致癌性最強的的苯并芘能隨水移動污染地下水。含苯廢水灌溉作物后，產(chǎn)品器官內(nèi)含有異味，不能食用。
??????? 三、重金屬
??????? 重金屬一般指密度大于4.5g/kg的金屬，自然界中約有60種重金屬，這里要討論的 是指其中有毒的那部分。砷在化學上主要表現(xiàn)為非金屬性，但它們在生物毒性上與重金屬類似，因此在環(huán)境保護中將其列入重金屬。對農(nóng)產(chǎn)品污染最嚴重的是以下重金屬：
??????? 1、鉻? 鉻及鉻的化合物廣泛用于電鍍、金屬 加工、制革、涂料、染料、鋼鐵和化工等工業(yè)。鉻對農(nóng)作物的毒性只有在濃度大時才出現(xiàn)癥狀，當土壤中鉻達到400毫克／千克左右時才有毒害。鉻通常以三價和六價形式存在于自然界，在植物體中主要是三價鉻，在水中則以六價形態(tài)存在，六價鉻對植物和人體的毒性很大。鉻對人類是致癌物，早在1973年WHO/FAO食品法典委員會即提出，每人每周鉻的攝取量暫定為0.0067～0.0083毫克/千克（體重）。
??????? 2、鎘? 通常自然界中鎘的含量很低，污染環(huán)境中的鎘主要來源于金屬冶煉、金屬開礦和使用鎘為原料的電鍍、電機、化工等工廠。鎘為人體的非必需元素，是毒性很強的重金屬，可以在人體內(nèi)潛伏累積，生物半衰期可長達16--33年，引起急慢性中毒。20世紀50年代舉世聞名的日本公害病“骨痛病”就是鎘在人體內(nèi)的累積而引起的。有的研究還報道認為，鎘有致癌和致畸作用，已被列入世界八大公害之一。
??????? 3、鉛? 鉛是當前最為重要的蓄積性污染元素，鉛的重要來源是汽車尾氣，在運輸繁忙的公里兩側土壤中蓄積了大量的鉛。鉛對人體是一種累積性毒物，鉛中毒可由檢查血中鉛濃度進行診斷，其臨床癥狀在血鉛濃度超過每100克80微克可表現(xiàn)出來，造成人體紅細胞生命期縮短、腎損傷及中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂。在無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境中規(guī)定，無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地須遠離公路主干道100m。
??????? 4、汞 污染環(huán)境的汞主要來自工業(yè)“三廢”和含汞農(nóng)藥的施用。汞是一種累積性毒物，對人體的危害性很大。有機汞比金屬汞的毒性更大，在人體中排泄比較緩慢，其生物半衰期為70天左右。汞可侵害神經(jīng)系統(tǒng)，使手、足麻痹，嚴重時痙攣致死。日本20世紀50年代的水俁事件即是食品中甲基汞污染引起的，當時受害人數(shù)達1200多人。灌溉水中汞含量達到0.74～0.36，對水稻的生長發(fā)育產(chǎn)生障礙，致死濃度為3.65 mg/kg，我國農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準中規(guī)定，汞的最高允許含量為0.001 mg/kg；食品衛(wèi)生標準中規(guī)定，糧食中汞的最高允許含量為0.02 mg/kg。
??????? 5、砷? 砷的環(huán)境污染物主要是造紙、皮革、硫酸、化肥、冶煉和農(nóng)藥等工廠的廢水及廢氣。砷在自然界中分布廣泛，是動植物所需微量元素。砷化物的毒性很大，屬于高物質(zhì)。蔬菜能吸收污染大氣中的砷，空氣中砷主要來源于金屬熔煉，煤的燃燒和使用含砷的殺蟲劑。砷的急性中毒表現(xiàn)胃腸炎癥狀；慢性中毒表現(xiàn)為多發(fā)性神經(jīng)炎，砷被認為是肺癌和皮膚癌的致病因素之一。
??????? 重金屬污染物在水體中不能降解，只能發(fā)生形態(tài)在乎或分散和富集。因此，重金屬一旦進入環(huán)境，就很難從環(huán)境中清除。重金屬在水體中的遷移主要與沉淀吸附、結合與螯合、氧化還原等作用有關。
??????? 水體中重金屬污染物對生物和人體的毒性具有以下特點：（1）重金屬在水中含量很低時即可產(chǎn)生生物毒性。一般重金屬產(chǎn)生生物毒性的范圍為1～10 mg/kg；毒性較強的重金屬如汞、鎘等產(chǎn)生毒性的濃度范圍約為0.01～0.001 mg/kg。（2）某些重金屬可以較低毒性的形態(tài)在乎為更強毒性的形態(tài)。如汞可在微生物的作用下轉化為毒性更強的甲基汞；三價鉻可以被氧化為高毒性的六價鉻。（三）慢性中毒，不易覺察。不少重金屬進入人體后難以排泄，而在人體某些器官中逐步積累，引起慢性中毒。平時不易覺察，一旦有癥狀出現(xiàn)則很難治療。（4）能通過食物鏈富集加劇人體慢性中毒。日本六十年代發(fā)現(xiàn)的“水俁病”是重金屬污染典型事件之一。當?shù)毓I(yè)含汞廢水污染水體一方面無機汞甲基化，一方面被硅藻吸收，通過硅藻→小昆蟲→石斑魚→鱔魚和→人體的食物鏈富集，鯰魚中含汞量一般為10～20 mg/kg，最高達到50～60 mg/kg，比水體含汞量高出1萬至10萬倍，為正常魚體含汞量的900倍，人們長期食用這種魚，汞就在體內(nèi)大量積累，導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害，直至死亡。
??????? 四、有害生物?
??????? 在未處理的食品工業(yè)水、醫(yī)院污水和生活污水及未腐熟的糞便水中，常常攜帶有大量 的 致病微生物，用這些污水灌溉蔬菜，如果采后處理不當，蔬菜即成了病菌進入人體的載體，所以在無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境和技術規(guī)程中對這一 部分都有明確要求。
??????? 第四節(jié)、土壤污染
??????? 一、土壤污染概述
??????? 土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本環(huán)境條件，是一種寶貴的自然資源。土壤是一個復雜的系統(tǒng)，其內(nèi)部不停地進行著生物、化學、和物理變化，各種物質(zhì)不斷循環(huán)。從外界環(huán)境進入土壤的物質(zhì)，在一定限度內(nèi)能通過這些變化而轉化，維持正常的物質(zhì)循環(huán)，這個限度就是土壤容量。以各種途徑進入土壤的污染物質(zhì)的數(shù)量和強度超過了這個容量，土壤就不能正常地凈化它們，土壤機能遭到破壞，理會、生物性質(zhì)變劣，這種現(xiàn)象就叫做土壤污染。其結果是農(nóng)作物生長發(fā)育受到影響，導致產(chǎn)量或品質(zhì)降低，甚至有毒有害物質(zhì)殘留于農(nóng)產(chǎn)品中，并通過食物鏈影響人體健康。
??????? 1、土壤污染物及其來源
??????? 污染土壤的物質(zhì)主要有無機物（重金屬，鉻、鎘、汞、鉛、砷 、銅、鋅、鎳等以及鹽堿類）、有機農(nóng)藥、有機廢棄物、化肥、污泥、寄生蟲、病原菌等。無機物中有些鹽類可被逐漸溶解、淋失，在土壤中累積 的問題不大。重金屬或類重金屬、高殘留農(nóng)藥六六六、DDT等性質(zhì)穩(wěn)定，在土壤中移動性小，降解緩慢，殘留在土體中很難消失，且一般多在耕層積累，它們很易從土壤中轉移到作物體內(nèi)，引起農(nóng)產(chǎn)品污染。根據(jù)污染物來源，土壤污染可分為以下幾種類型：
??????? （1）水體污染型。利用工業(yè)廢水或城市污水進行灌溉時，污染物質(zhì)隨水進入土壤。我國污水灌區(qū)普查發(fā)現(xiàn)，許多大城市郊區(qū)和污水灌區(qū)均已出現(xiàn)重金屬污染。我市中壩、羊下壩等灌溉污水的土壤調(diào)查，重金屬大多已超標。
??????? （2）大氣污染型。大氣污染物自然沉降、或隨雨水進入土壤造成土壤的污染，如酸雨使土壤逐漸酸化。
??????? （3）農(nóng)業(yè)污染型。高殘留農(nóng)藥和含雜質(zhì)高的磷肥的大量使用，造成土壤中重金屬、農(nóng)藥積累。
??????? （4）生物污染型。垃圾、污泥、糞便和生活污水等進入農(nóng)田，如不進行適當?shù)南緶缇幚?，則土壤易遭受生物污染，成為某些病原菌的疫源地。
??????? （5）固體廢棄物污染型。垃圾、礦渣、粉煤灰等物質(zhì)進入農(nóng)田，而使土壤受到污染。
??????? 2、土壤污染特性
??????? （1）隱蔽性。土壤污染與水和大氣污染不同，水和大氣污染比較直觀，有時通過人的感覺器官也能發(fā)現(xiàn)。而土壤污染則比較隱蔽，不可能通過感官觀察，往往要通過農(nóng)作物的污染，再通過吃食物的人或動物的健康狀況才能反映出來。從開始污染到導致后果的出現(xiàn)，有一個較長時期的隱蔽過程。
??????? （2）持久性。污染物進入土壤內(nèi)，一 方面要生動土壤自凈作用的凈化，另一方面又不斷的進行累積。當累積到一定數(shù)量時，便可能引起土壤成分、結構、性質(zhì)和功能的變化，使土壤污染。土壤污染以后很難恢復，特別是重金屬污染是不可逆的，而且是 一個持久的過程。
??????? （3）間接有害性。土壤污染的后果是嚴重的。首先，污染物通過食物鏈危害著動物和人體健康；其次，土壤污染還可通過地下滲漏，造成地下水污染，或通過地表徑流污染水域；另外，風蝕還可將土壤污染地區(qū)的土粒吹到遠方，擴大污染源。所以土壤污染又間接地污染了水和大氣，成為二次污染。