Пестициды в природных средах

Пестицид — химическое соединение, используемое для защиты расте­ний, сельскохозяйственных продуктов, древесины, изделий из шерсти, хлопка, кожи, для уничтожения эктопаразитов животных и борьбы с пе­реносчиками опасных заболеваний.

К пестицидам также относят вещества, используемые для:

- регуляции роста и развития растений (ауксины, гибериллины, ретар­данты);

- удаления листьев (дефолианты);

- уничтожения растений на корню (десиканты);

- удаление цветов и завязей (дефлоранты);

- отпугивания животных (репелленты), их привлечение (аттрактанты) и стерилизации (хемостерилизаторы).

Препараты, используемые для уничтожения животных, называютсяин­сектицидами.

Использование пестицидов неизбежно отрицательно влияет на экоси­стемы любого уровня и на здоровье человека. Пестициды следует ис­пользовать по назначению, в минимально необходимом количестве и лишь там, где химические средства защиты нельзя пока заменить биоло­гическими. Из закона "физико-химического единства живого вещества"(В.И. Вернадского) вытекает следствие: вредное для одной части живого вещества не может быть безразлично для другой его части. Поэтому лю­бые физико-химические агенты, смертельные для одних организмов (пестициды и др.), не могут не оказывать вредного влияния на другие организмы.

Помимо того, что химические вещества опасны для человека и тепло­кровных, они также способны вызывать устойчивость у вредных организ­мов, тем самым содействуя возникновению новых, более вредных и опас­ных видов организмов. Кроме того, химические вещества могут нарушать веками сложившиеся взаимодействия в природе между животными и расте­ниями.

В 70-х гг. прошлого века многие страны применяли стойкие в объектах внешней среды химические вещества, что привело к накоплению и цир­куляции химических веществ в объектах внешней среды. Классический пример — применение в сельском хозяйстве ДДТ для борьбы с вредите­лями. Его следы были обнаружены даже в организмах пингвинах, про­живающих в Антарктиде.

Для тогочтобы обезопасить действие пестицидов на окружающую сре­ду, необходимовыполнять следующие требования¹:

- все химические вещества должны обладать токсичностью, ядовито­стью для соответствующих вредных организмов и одновременно быть безопасными для человека и теплокровных;

- пестициды должны быть безвредными для защищаемых растений и ока­зывать стимулирующее действие на рост и развитие;

- они не должны вызывать отдаленные последствия для человека, т. е. не должны быть:

• канцерогенными (вызывать злокачественные опухоли, например, рак);

• тератогенными (вызывать уродства при рождении);

• мутагенными (вызывать мутации);

• кумуляционными (накапливаться в объектах внешней среды);

• персистентными (стойкими в объектах среды);

• если вещество вносится в почву, то оно не должно превышать од­ного сезона для средств борьбы с сезонной растительностью и 2-х сезонов — с почвообитающими вредителями, при этом не должно поглощаться растениями и накапливаться в плодах и других частях растений, используемых в пищу;

- пестициды должны быть безопасными с точки зрения хранения, т. е. не горючими, взрывобезопасными;

- пестициды должны хорошо совмещаться в процессе применения;

- быть удобными с точки зрения транспортировки;

- иметь дешевую сырьевую базу для производства, низкую стоимость;

- они должны соответствовать ГОСТ (или стандарту) и стандарты на пес­тициды и технические условия препаративной формы.

Государственный стандарт на пестицид отражает точное название дей­ствующего вещества.

Действующее вещество (начало) - это химическое вещество, входящее в состав пестицида и оказывающее на вредный организм токсическое действие.

ГОСТ подлежат опасные сопутствующие вещества: вещества с 2-й, 3-й связью, наличие иона Н+, который вызывает ожог растений. Если пестицид выпускается в виде порошка, то нормируется:

- степень помола порошка и пылевидных препаратов, внешний вид, цвет и запах;

- правила отбора проб для анализа;

- сам метод анализа;

- упаковка препарата и условия хранения.

Для предотвращения негативных действий пестицидов на биоценозы необходимо:

- проводить химические мероприятия после тщательного обследования посевов и изучения численности вредных организмов, их хищников и вредных паразитов в течение вегетационного периода;

- учитывать возможность выработки у вредных организмов устойчиво­сти к пестицидам;

- проводить мероприятия при достижении экономического порога вредности;

- синтезировать химические вещества избирательного действия;

- правильно выбрать срок обработки, когда полезные насекомые нахо­дятся в диапазоне (в недоступных местах), а вредные организмы на­ходятся в уязвимой фазе;

- совершенствовать препаративные формы и способы внесения — посте­пенно отказываться от дустов, водных концентратов и применять раство­ры в маслах (сухая текучая суспензия - с.т.с), гранулы и микрокапсулы; отказаться от опыливания и перейти к опрыскиванию (ультра мало­объемному опрыскиванию — УМО), а также внесению гранул;

- работать в оптимальные сроки (срок обработки и срок ожидания), не нарушать сроки ожидания. Установить сроки, позволяющие щадить пчел, проводить опрыскивание бордосской жидкостью, хлорокисью меди, 2,4-Д. Необходимо удалять пчел на 5-6 ч с обрабатываемых участков; если обработку ведут карбофосом — на 2 суток, фосфами- дом, рогором (54-58) на 3-4 суток. В прохладную дождливую погоду изоляция увеличивается на 2 суток;

- чтобы предупредить загрязнение воды, использовать вещества быстроразлагающиеся, а токсиканты, опасные для рыб, запрещается вно­сить в зоне рыбохозяйственных водоемов.

Если в растение поступает небольшое количество вещества, то оно начинает хорошо расти, усиливается содержание витамина в плодах — это действие называется стимулирующим. При увеличении количеств ток­сиканта, поступающего в растение, растения начинают отставать в росте, т. е. он оказывает угнетающее действие.

При поступлении очень больших количеств химических веществ на­блюдается гибель растений (ожог) — фитоцидность. При фитоцидности наблюдается снижение всхожести и энергии прорастания растений, ожоги, хлороз, опадание листьев и завязей, нарушение нормального плодообразования, уродство вегетативных органов растения и плодов, нарушается обмен веществ в растении, соответственно ухудшается качество и коли­чество урожая.

Токсикология — наука о ядах и их действии на организм. Агрономическая токсикология — это раздел токсикологии по изучению свойств пестицидов, применяемых в практике сельского хозяйства стра­ны. Она изучает свойства пестицидов, особенности их действия на вред­ные организмы, сорные и культурные растения, теплокровных животных экосистем. Это целенаправленное создание пестицидов и разработка ме­тодов их внесения, исключается возможность отрицательного воздейст­вия на человека и животных.

Токсичность пестицидов - свойство пестицидов в определенных коли­чествах нарушать нормальную жизнедеятельность вредного организма и вы­зывать его гибель.

Мерой токсичности являетсядоза — количество вещества, вызываю­щее определенный эффект. Доза измеряется в мг/кг живого веса. Различают следующие виды доз:

- пороговая — наименьшее количество вещества, которое при однократ­ном введении не вызывает видимых изменений в организме, а выяв­ляются наиболее чувствительными биохимическими и физиологиче­скими тестами;

- токсическая — наименьшее количество вещества, которое при одно­кратном введении вызывает видимое изменение в организме;

- сублетальная — наименьшее количество вещества, которое при одно­кратном введении вызывает серьезные изменения в организме без смертельного исхода;

- летальная — наименьшее количество вещества, которое при одно­кратном введении вызывает гибель 50% особей однородных вредных организмов - LD50.