农药化学绪论2011112S课件

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1、农药化学 主讲教师： 贺红武、陈琼,2011学年度,农药化学讲授提纲 本课程合计36学时，其中讲授占28学时，调研，完成小论文6学时，考试2学时，讲授学时安排如下： 一、绪论（4学时） 二、农药的代谢与选择性原理（4学时） 三、杀虫剂概述（6学时） 四、除草剂概述（4学时） 五、杀菌剂概述（4学时） 六、植物生长调节剂（2学时） 七。杀鼠剂（2学时） 八、生物源农药简介（2学时） 参考书目： 1、陈茹玉，杨华铮、徐本立，农药化学，清华大学出版社，2002。 2、赵善欢，植物化学保护，中国农业出版社，第四版。 3、吴文君，农药学原理，中国农业出版社。 4、唐除痴等，农药化学，南开大学出版社，19

2、88年。,课 程 要 求,1，平时成绩 (40%) 1),课堂学习态度及考勤 2),阅读或调研农药相关的资料，完成一篇小论文：“农药与人类社会” 2, 闭卷考试：农药化学的基本概念（60%） 相关杂志： 世界农药 、农药、 现代农药 农药学学报 、中国农药、农药应用与研究,我校相关的农药研究机构或组织,农药化学研究所（1978年开始组建） 农药学硕士点 (1996) 农药学博士点(1998) 农药与化学生物学教育部重点实验室 (2003) 农药学国家级重点学科(2008)。 农药学为我校的校级重点学科和优势学科 农药学为湖北省省级重点学科 农药学湖北省高等学校科学研究优势与特色领域,第一章 绪

3、论,一、农药研究的意义 1. 农药的重要性 2. 我国农药工业的现状 二、农药与环境 三、农药的基本概念 四、农药的分类 五、农药的毒性与安全性评价 六、农药登记 七、农药发展、回顾与未来展望,1. 农药的重要性,人类在二十一世纪面临五大挑战: 人口和粮食 环境和环境质量 资源和能源 医疗福利 新的信息系统,21世纪人类面临的挑战中，人口与粮食仍然是并存的严峻问题和最严重的挑战之一。粮食对人类生存与发展具有重要意义。 世界农业面临每年增加7000万人口的巨大压力。,人口成倍增长, 粮食增长极少 目前世界上仍有近10亿人处于饥饿的状况。,农药对人类的贡献,在全世界，农业病虫草害种类有十多万种,

4、其中， 昆虫1万种， 线虫8-10万种， 微生物2千种， 杂草1千种，,据统计，全世界每年有10亿吨左右的庄稼毁于病虫害，由于病、虫、草、鼠害等造成的作物减产幅度达2030， 如果一旦停止用药或严重的用药不当，一年后将减少收成2540（与正常用药相比），两年后将减少4060以至绝产。,使用农药提高农作物耕地单位面积产量,据统计，农药挽回了每年因其造成的30-35% 谷物损失，大约每年价值3000亿美元。,国内现状,我国人口13亿，人多地少( 以占世界7%耕地养活占世界22%的人口)，土地等可利用资源的使用已接近极限。 1994年美国Brown博士以“谁来养活中国”为题预测2030年我国将进口食

5、物24亿吨，超过当前世界食物贸易总量（2亿吨）。,粮食问题历来具有重要战略意义。因此合理使用农药防治病、虫、草、鼠害, 提高单位面积产量、增强作物品质是解决我国粮食问题的重要出路之一 .,我国农药工业的现状,2005年，我国化学农药制造业实现了快速发展，我国农药出口金额开始超过进口额成为净出口国。,1986年我国农药总产量为10.2万吨，到2005年农药总产量 达到103.94万吨，19年间产量扩大了10.2倍。,我国农药产品结构,目前我国农药生产品种已趋齐全，达310余个，占17.3%，具有我国自主知识产权的产品13个，占4.15%。覆盖了杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂的主要类型。,

6、2005年实现了农药产品结构的重大调整,占农药总量 杀虫剂、杀菌剂、除草剂 1990年 78% 9% 10% 2005年 41.8% 10.1% 28.6% 2010年 40 % 10% 50%,1990-2002: 存在三个70%,中国农药工业面临十分严峻的挑战！,中国农药结构,黑名单,高毒,其它,仿制,创制,WTO后,我国农药工业的主要问题,农产品出口损失、生态环境污染、食品安全、卫生防疫影响,农药滥用造成我国农药污染、抗性问题严重,（1）农药品种老化，创新品种少,占主导地位仍为仿制国外的低档次老品种，甚至为淘汰的高毒品种。,我国农药工业的主要问题,（2）我国农药产量居世界前列，但产值低，

7、效益差， 主要原因之一是我国创新品种少。,世界农药总销售额 (绝大多数为化学农药),农药工业为全球经济发展的重要产业之一， 2001世界农药销售额310亿美元, 其中美国占30%、日本17%、西欧24%。 2001中国农药产量位居世界第二， 但销售额仅达6.6%,（约20亿美元). 2010 销售额 10%,全球2010年农药市场,有关咨询公司认为到2010年 世界农药(不包括生物技术) 销售额将达到 340亿美圆， 国内农药销售额将达到30亿美圆,我国农药工业的主要问题,（3）企业小而分散，重复布点现象突出，增加污染源，给三废治理带来极大的困难,限制了我国农药制造业可持续发展。 2005年底

8、： 化学农药企业1821家， 其中原药503家，制剂加工1272家，分装46家。 2010年底： 化学农药企业1800家，,二、农药与环境,农药与农业的关系 1970(EPA) 农业 农药 2极关系 组建前 环境 农业 农药 3极关系 组建后 环境- 农业与农药的制约因素 EPA-环境保护局 (美国对食品中农药残留的监管政府部门),二、农药与环境,（高毒）农药负面影响,农药在给人们带来效益的同时，也会给人类带来负面影响。 高毒农药: 使人类及环境生物中毒致死 三致农药: 致癌、致畸、致突变,（一）严重危害人畜安全。 人员中毒是使用高毒农药最直接的危害， 据统计，19921996年，全国共发生农

9、药中毒247,300人，死亡24,612人。导致中毒的农药品种主要是甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷等。中毒的原因主要是违规操作和使用。 19941995年，全国因食用被农药污染的蔬菜而中毒高达8000多人，死亡80多人，其中以违反有关规定滥用高毒有机磷农药甲胺磷、对硫磷等最为突出。,高毒农药的负面影响,（二）影响农产品质量安全 我国出口的农副产品经常因被检出农药残留超标，遭到外商拒收、退货、扣留、撤销合同，甚至索赔，造成巨大的经济损失，而且严重影响了我国的外贸声誉。,（三）影响生态环境 5种高毒有机磷农药不仅对哺乳动物为高毒，对蜂、鸟、鱼、青蛙等有益生物也表现为高毒，由于大量使用5种高毒有

10、机磷农药，在消灭有害生物的同时，也杀死了许多有益生物，同时造成水源污染，影响生态平衡。,我国常年生产的农药品种约210种，其中高毒农药品种共有24种，占农药品种的11%。在高毒农药品种中，5种高毒有机磷农药甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺的生产规模最大，总生产能力超过20万吨 。,1998年由50多个国家签署订立了PIC条约，对高毒化合物（包括上述五种高毒农药）进行了禁、限。,我国自2007年开始对甲胺磷等5种高毒农药实施禁用。,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 的鹿特丹公约（简称PIC公约）,列入PIC名单 4个高毒有机磷杀虫剂,甲胺磷，久效磷，对硫磷，甲基

11、对硫磷 产量近10万吨，占农药总产量23%，约3亿元， 仅甲胺磷近7万吨，占农药15%，生产企业103家，占世界甲胺磷产量85%。,甲胺磷 LD50 30 mg/kg,久效磷 LD50 20 mg/kg,对硫磷 LD50 5 mg/kg,甲基对硫磷 LD50 5 mg/kg,磷胺 LD50 20 mg/kg,高毒农药,禁止高毒农药分三个阶段,第一阶段：2004.1.1-12.31 撤消生产、销售、使用证书，部分开始禁用，下降15% 第二阶段：2005.1.1-2006.12.31 严禁高毒农药原药生产企业外的其它企业进行生产与加工。 使用范围仅限：棉花、小麦、玉米、水稻四种作物， 比例下降25

12、%。 第三阶段：2007.1.1 全面禁止使用（除保留少量出口）， 国家将拨5-7亿贷款。,可持续发展（sustainable development）,可持续农业 (sustainable agriculture),可持续植物保护（sustainable crop protection，SCP）,农田有害生物持续治理（sustainable pest management，SPM）,1987年，联合国环境与发展世界委员会在我们共同的未来一书中首次正式提出了“可持续发展（sustainable development）”一词.,A pesticide is any product used t

13、o manage, destroy, attract or repel a pest. (A pest can be considered to be any unwanted organism, such as an insect, weed, rodent, bacterium, fungus, etc.),农药是指用于控制、管理、破坏、吸引或排斥害物的任何化学品。,三、农药的概念,农药的概念的衍生,农药(pesticide)： 是指用来防治危害农林牧业生产的有害生物(包括害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠类) 和调节植物生长的化学物质。 农业化学品（agrochemicals）,生物合理

14、农药(biorational pesticide) 环境和谐农药(environment acceptable pesticide) 环境友好农药(environment friendly pesticide) 理想的环境化合物（ideal environmental chemicals）,农药作用由过去对有害生物的杀生 转变到目前已被广泛认可的调控 的新概念。,传统的农药（pesticide）突出了杀死有害生物（拉丁文cid是杀死的意思）。 如杀虫剂、除草剂、杀菌剂 农药的新概念- 生物调节剂（bio-regulator）, 农作物保健品， “基因农药”,农药概念转变,四、农药的分类,按防治

15、对象分类 按来源分类 按作用方式分类 按作用范围分类 按化学组成分类 使用方法或时间 7. 按作用靶标（机制）分类,多种分类方式,1,按防治对象分类,杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、除草剂、杀鼠剂、植物生长调节剂,按来源分类,生物源、化学合成,3,按作用方式分类,胃毒剂、触杀剂、熏蒸剂、内吸剂、驱避剂、拒食剂、,4, 按作用范围分类,选择性除草剂，灭生性除草剂,5. 按化学组成分类,有机磷，有机氯、杂环类,6. 使用方法或时间,土壤处理剂、芽后除草剂,7, 按作用靶标（机制）分类,杀虫剂 乙酰胆碱酯酶（AchE）抑制剂 有机磷、氨基甲酸酯类 电压门控离子通道（Na+)抑制剂 有机氯(DDT)、拟除虫菊酯类,除草剂 乙酰乳酸合成酶抑制剂（ALS） 磺酰脲类、咪唑啉酮类、磺酰胺类、嘧啶（硫）醚类 原卟啉原氧化酶抑制剂（PPO） 二苯醚类、三唑啉酮、四唑啉酮类、环状亚胺类 乙酰辅酶A羧化酶抑制剂（ACCace） 环己二酮类,化学农药和生物农药,线虫,捕食螨,不育昆虫,杀虫素,抗菌素,除草素,生命活动调控物质,杀虫剂,杀菌剂,除草剂,生命活动调控物质,细菌,病毒,真菌,化学合成农药 生物源农药,的研究模式,2. 制剂： 含量 + 原药名称 + 剂型,20% 对硫磷 乳油 50% 多菌灵 可湿性粉剂 30% 嘧霉胺 悬浮剂,常见的农药剂型：,乳油 粉剂