Pesticidy ( lat. pestis "infekce" + caedo "zabít") - jedovaté látky používané k ničení škůdců a patogenů rostlin, ale i různých parazitů , plevelů , škůdců obilí a obilných produktů, dřeva, bavlněných výrobků, vlny, kůže, ektoparazité domácích zvířat, přenašeči nebezpečných nemocí lidí a zvířat. Pojem pesticidy zahrnuje: herbicidy , které ničí plevel; insekticidy , které ničí hmyzí škůdce; fungicidy , které ničí patogenní houby; zoocidy , které ničí škodlivé teplokrevné živočichy atd.
Většina pesticidů jsou jedy , které otravují cílové organismy, ale zahrnují také sterilizátory (látky, které způsobují neplodnost) a inhibitory růstu . Pesticidy se také nazývají pesticidy , ale pojem pesticidy tuto definici absorbuje , protože obecně pesticidy zahrnují širokou škálu chemikálií na ochranu rostlin. Klasifikace je uvedena níže.
Pesticidy jsou klasifikovány jako inhibitory ( katalytické jedy biologických enzymových katalyzátorů ). Pod vlivem pesticidů přestává probíhat část biologických reakcí, což umožňuje bojovat s nemocemi (antibiotika), déle uchovávat potraviny ( konzervanty ), ničit hmyz (insekticidy), ničit plevele (herbicidy).
Pesticidy obecného toxického účinku, pronikající do všech tkání živého organismu nebo rostliny, se nazývají systémové pesticidy .
Používání pesticidů vyžaduje komerční zájem průmyslové zemědělské výroby, která je zaměřena na tak jednoduché ukazatele, jako je perzistence a velikost úrody, její skladování a odolnost vůči přepravě. Není však brán v úvahu významný pokles takových kvalit výsledných produktů, jako je složení mikroprvků, užitečnost a bezpečnost pro zdraví spotřebitelů. Globálním problémem se stalo také ničení biocenóz v oblastech, kde se používají pesticidy .
Druh pesticidu | Cílová skupina škůdců |
---|---|
Algicidy | Mořská řasa |
Avicidy | Ptactvo |
Baktericidy | bakterie |
Fungicidy | Houby a oomycety |
herbicidy | Rostlina |
Insekticidy | Hmyz |
Lampicidy | Lamprey [1] |
Akaricidní přípravky | Klíšťata |
Moluskocidy | šneci |
Nematocidy | Hlístice |
Rodenticidy | hlodavci |
Slimicidy | Řasy , bakterie , houby a slizové houby |
Virucidy | Viry |
Na trhu je až 5000 druhů pesticidů a 700 chemických přísad. Ve srovnání s počátkem 40. let 20. století Ve 20. století, kdy byly pesticidy poprvé použity, se jejich spotřeba v zemědělství zdesetinásobila. [2] Pesticidy se dělí do mnoha skupin, zejména:
Podle chemického složení:
Organické pesticidy se zase dělí na:
Podle zamýšleného účelu mohou být kromě toxických látek kombinovány s:
Podle způsobu pronikání, jakož i povahy a mechanismu působení na organismy:
Podle třídy nebezpečnosti a stupně dopadu na životní prostředí [4] :
Stockholm_Convention_on_Persistent_Organic_Pollutants uvádí následující klasifikaci extrémně nebezpečných – Stockholm Dirty Dozen:
Pesticidy se používají především v zemědělství, i když se používají také k ochraně zásob potravin, dřeva a dalších přírodních produktů. V mnoha zemích se pesticidy používají k chemické kontrole lesních škůdců, stejně jako přenašečů chorob lidí a domácích zvířat (například malarických komárů ).
Největší problém neutralizace toxických průmyslových odpadů včetně pesticidů představují látky (produkty) zařazené do skupiny perzistentních organických polutantů (POPs) [5] . Pesticidy patřící do této skupiny jsou převážně vysoce toxické, odolné vůči degradaci v přírodních podmínkách, špatně rozpustné ve vodě, vykazují bioakumulační vlastnosti v tukové tkáni, pohyblivost v potravních řetězcích a výraznou schopnost akumulace v živých organismech.
Mezi léky této skupiny patří aldrin , dieldrin , endrin , mirex , chlordan , heptachlor , hexachlorbenzen , DDT, toxafen [6] .
Aldrin (oktalen; 1,2,3,4,10,10-Hexachlor-1,4,4а,5,8,8а-hexahydro-1,4-endo,exo-5,8-dimethanonaftalen ) [7] — bílá krystalická látka, bez zápachu; bod tání účinné látky 104,5 °C, technický přípravek 45-50 °C; rozpustnost ve vodě - 0,07-0,01%, volně rozpustný v organických rozpouštědlech; v benzenu - 350 g / 100 ml. Těkavost při 20°C je 4,5x10-5 mg/l, při 40°C je 1,36x10-3 mg /l. Chemicky stabilní, tepelně stabilní. Při dlouhodobém zahřívání až na 240 °C není pozorován žádný rozklad. Necitlivý na světlo. V půdě, rostlinách, hmyzu a obratlovcích je aldrin metabolizován na dieldrin. Týká se silně toxických látek (extrémně nebezpečných), velmi nebezpečných při vdechování i při vstřebávání kůží. LD50 při perorálním podání bílým potkanům je v rozmezí 10,6-67 mg/kg. Kumulativní vlastnosti jsou vyjádřeny velmi ostře. Droga nemá dráždivé vlastnosti. Smrtelné dávky pro králíky při podání přes neporušenou kůži jsou v rozmezí 15-150 mg/kg. Používá se jako střevní a kontaktní insekticid k hubení sarančat a půdních škůdců. Insekticidní aktivita se během skladování nesnižuje. Uložené v uzavřeném obalu vydrží téměř neomezeně dlouho.
Dieldrin (octalox; 1,2,3,4,10,10-Hexachlor-1,4,5,8-diendomethylen-6,7-epoxy-1,4,4a,5,8,8a-hexahydronaftalen) - bílý krystaly s vůní naftalenu. Teplota tání 172-176 °C. Těkavost při 20 °C - 1x10-5 mg/m3. Byla zaznamenána poměrně vysoká těkavost dieldrinu z ošetřených ploch, dosahující 650 g/ha v prvních 12 hodinách po ošetření. Nerozpustný ve vodě (0,005 mg/100 ml při 26 °C); dobře se rozpouští v organických rozpouštědlech: aceton - 54 g / 100 ml, benzen - 75 g / 100 ml, hexan - 7,7 g / 100 ml při 26 ° C). Chemicky a tepelně stabilní. Odolává alkáliím, slabým kyselinám, světlu. Při dlouhodobém zahřívání při 25°C se nerozkládá. K dispozici ve formě 1% prachu, 20% emulzního koncentrátu, 50% smáčitelného prášku. Používá se jako insekticid kontaktního a střevního účinku jako součást dezinfekce semen. Je to toxická silná látka s vysokou dermální toxicitou. V uzavřené nádobě si může uchovat své vlastnosti po téměř neomezenou dobu.
Endrin (Endrex; 1,2,3,4,10,10-Hexachlor-6,7-epoxy-1,4,4a,5,6,7,8,8a-oktahydro-exo-1,4-exo- 5,6-dimethannaftalen) je bílá krystalická látka s teplotou tání 226-230 °C (s rozkladem). Prakticky nerozpustný ve vodě, rozpustný ve většině organických rozpouštědel. Stabilní v kyselém a zásaditém prostředí. Endrin je pro lidi a zvířata toxičtější než aldrin a dieldrin a také je předčí v insekticidní aktivitě. LD50 pro potkany - 7,5-17 mg/kg. Patří do I. třídy nebezpečnosti. K dispozici jako 20% emulgovatelný koncentrát, 50% smáčitelný prášek, 1-2% prach, 1-5% granule. Používá se jako akaricid a zoocid. Má vysokou stabilitu při skladování.
Mirex (dodekachlorpentacyklo[5.2.1.02.6.03.9.05.8]dekan) je bílá krystalická pevná látka s teplotou tání 485 °C. Prakticky nerozpustný ve vodě, málo v organických rozpouštědlech. Vxylenupři 25 °C se rozpustí 14,3 %, vbenzenu - 12,2 %, vtetrachlormethanu - 7,2 %. Mirex je středně toxický pesticid (LD50 - 300-600 mg/kg), avšak při jednorázovém požití do žaludku nebo na kůži teplokrevných živočichů má schopnost superkumulace (kumulační koeficient menší než 1), způsobuje patologické změny v řadě tělesných systémů. Je velmi perzistentní v objektech životního prostředí. Hlavním konverzním produktem v půdě je chlordekan, který má aktivní insekticidní vlastnosti. Používá se k hubení mravenců a jiných škůdců zemědělských plodin. V uzavřeném obalu si zachovává své vlastnosti po téměř neomezenou dobu. V roce 1976, kdy bylo zjištěno, že mirex je karcinogen a toxický pro srdce, byl ve Spojených státech zakázán. Mirex se v Rusku nepoužíval. [2]
Chlordan (velzikol, oktachlor, chlorindan; 1,2,4,5,6,7,8,8-oktachlor-2,3,3a,4,7,7a-hexahydro-4,7-methanoinden) [8] — světle žlutá olejovitá kapalina bez zápachu. Bod varu je 175 °C. Prakticky nerozpustný ve vodě, rozpustný ve většině organických rozpouštědel. Těkavost 2,2x10-5 mg/l. Vyrábí se ve formě 50-70% emulgovatelných koncentrátů, 5-10% granulí, 2-20% roztoků v petroleji. Určeno k hubení hlodavých škůdců na řadě plodin jako kontaktní insekticid pro střeva. Středně toxický (LD 50 pro potkany 457-530 mg/kg). Má vysokou chronickou toxicitu a při systematické expozici v malých dávkách může způsobit otravu. Vyznačuje se vysokou perzistencí v objektech životního prostředí. Při vystavení chlordanu vodě se uvolňuje chlorovodík , který je vysoce korozivní pro kovy, což je třeba vzít v úvahu při skladování léčiva. Je povoleno skladovat pouze v nádobě se speciálním antikorozním nátěrem.
Heptachlor (Velzicol 104, Heptasol, Heptanal; 3a,4,7,7a-Tetrohydro-4,7-methano-l,4,5,6,7,8,8-heptachlorinden). Technický heptachlor je hnědá voskovitá hmota, nerozpustná ve vodě a snadno rozpustná v organických rozpouštědlech. Teplota tání technického produktu je 46-74 °C, čistá účinná látka 95-96 °C. Tlak páry 3x10-4 mm Hg při 25°C. Nejtěkavější ze všech používaných pesticidů. Odolný vůči vlhkosti, teplotě. V půdě je stabilní. Rok po zavedení zbývá 45 %, po třech letech 10 % původní částky. K dispozici jako 22% emulzní koncentrát, prach, smáčitelný prášek. Používá se k ochraně cukrovky, kukuřice a dalších plodin před komplexem půdních škůdců. Vysoce toxický: LD50 při injekci do žaludku myším a potkanům 50-500 mg/kg, při aplikaci na kůži králíkům – více než 2000 mg/kg, smrtelná koncentrace pro potkany při 4hodinové expozici – 150 mg/m2 . Má výrazné kumulativní vlastnosti, vykazuje kožní resorpční a karcinogenní účinky. U zvířat se oxiduje za vzniku heptachlorepoxidu, který je toxičtější než heptachlor. V železné nádobě bez přístupu vzduchu si dokáže uchovat své vlastnosti po téměř neomezenou dobu.
Hexachlorbenzen - 1,2,3,4,5,6-Hexachlorbenzen. Čistým přípravkem jsou bílé lamelární krystaly. Teplota tání 231 °C. Tlak páry při 200C - 10,8x10-6 mm Hg. Prakticky nerozpustný ve vodě, ethanolu, snadno rozpustný v organických rozpouštědlech. Odolný vůči světlu, kyselinám, zásadám. K dispozici jako 30% světle šedý prášek. Používá se jako dezinfekce zemědělských plodin proti patogenům houbových a bakteriálních chorob. Droga má nízkou toxicitu. LD50 pro krysy - 10 000 mg/kg. Má silné kumulativní vlastnosti (kumulační faktor 1). Prahová koncentrace pro kočky a králíky je 9 mg/m3. Dráždí sliznice a pokožku. V uzavřené nádobě si může uchovat své vlastnosti po téměř neomezenou dobu.
DDT - 1,1-Di (4-chlorfenyl)-2,2,2-trichlorethan. Bílá krystalická látka, bod tání: 108,5-109 °C. Volatilita je nízká; tlak par při 20 °C - 1,5x10-7 mm Hg. Rozpustnost ve vodě 0,001 mg/l. Dobře se rozpouští v mnoha organických rozpouštědlech: aromatické uhlovodíky a jejich halogenderiváty, ketony, estery karboxylových kyselin. Špatně rozpustný v alifatických a alicyklických uhlovodících (do 4 %). Technický přípravek obsahuje 75-76% účinné látky. Nad bodem tání podléhá dechloraci za vzniku dichlordifenyldichlorethylenu (DDD). Reakce je katalyzována železem, chloridy hliníku , ultrafialovým zářením , alkalickými roztoky . Po jediném zavedení do žaludku má DDT průměrnou toxicitu: LD50 pro krysy a myši je 113-200 mg/kg. Má schopnost způsobit senzibilizaci těla při opakované expozici. Má lokálně dráždivý a kožní resorpční účinek. Kumulativní vlastnosti jsou vyjádřeny ostře. Kumulační koeficient je 0,75. Lidé jsou mnohem citlivější na účinky DDT než laboratorní zvířata. Toxická dávka při vstupu do žaludku je 11-150 mg/kg. Extrémně stabilní látka, která si zachovává své vlastnosti v přírodních podmínkách až 12 let, za anaerobních podmínek ji některé druhy mikroorganismů dokážou rozložit za 2-4 týdny. Dostupné ve formě poprašů, smáčitelných prášků, emulzí minerálních olejů, olejových roztoků, aerosolů a dalších přípravků. Používá se jako kontaktní a systémový insekticid na mnoho plodin, v lesnictví se škůdci hygienického významu a podobně. Vzhledem k vysoké perzistenci a výrazným kumulativním vlastnostem je použití DDT v zemědělství v mnoha zemích zakázáno nebo přísně omezeno pod podmínkou přísného dodržování předpisů. Lze skladovat ve vzduchotěsné nádobě neomezeně dlouho.
Toxafen (polychlorkamfen, chlorfen, oktafen). Toxickým startem je chlorovaný kamfen (C 10 H 10 Cl 8 ), což je hustá tmavě hnědá kapalina. Teplota tání 70-95 °C. Prakticky nerozpustný ve vodě, rozpustný ve většině organických rozpouštědel. Těkavost při 25 °C - 4,3, při 38 °C - 8,6, při 90 °C - 50,3 mg/l. Rozkládá se v přítomnosti alkálií a působením ultrafialového světla. Vyrábí se ve formě emulzního koncentrátu, prachů. Používá se jako enterosolventní insekticid na plodiny řepy, brambor, hrachu, bavlny a dalších plodin. Má vysokou toxicitu a schopnost akumulovat se v objektech životního prostředí. LD50 léku při injekčním podání do žaludku u myší 45-80 mg/kg, při kožní aplikaci u králíků 250-1000 mg/kg. Při vystavení malým dávkám je možná chronická otrava. V ocelových sudech lze vlastnosti drogy uchovat téměř neomezeně.
Pesticidy jsou škodlivé pro mnoho masožravců, zejména ptáků. Ptáci jsou zvláště citliví na DDT a další organochlorové pesticidy, protože narušují metabolismus vápníku a způsobují ztenčování skořápek vajec, která snášejí. To vede ke snížení odolnosti vajec vůči mechanickému namáhání a v důsledku toho ke snížení úspěšnosti rozmnožování [9] .
Mnoho pesticidů je velmi perzistentních a šíří se daleko od místa, kde se používají. Například v polovině 60. let DDT bylo nalezeno v játrech tučňáků v Antarktidě , daleko od místa, kde byla chemikálie použita.
DDT je nyní zakázáno ve všech vyspělých zemích. Je však relativně levný a stále je považován za dobrý nástroj v určitých situacích, například v boji proti malarickým komárům. Při rozhodování o použití konkrétního pesticidu je často nutné zvolit menší ze dvou zel. Například s pomocí DDT byla malárie v mnoha zemích zcela vymýcena .
Bylo zjištěno, že DDT prochází placentou a nachází se v tkáních embryí nebo mrtvě narozených dětí u žen, které ani neměly průmyslový kontakt s DDT (požití potravy). Je detekován jak samotný DDT, tak jeho metabolit 2,2-bis(n-chlorfenyl)-ll-dichlorethylen (Komarova). [deset]
Dlouhodobé účinky pesticidů, zejména v nízkých dávkách, a jejich možná synergie s jinými látkami znečišťujícími životní prostředí a přenašeči nemocí nejsou dostatečně pochopeny kvůli relativní novosti většiny pesticidů. Rostou obavy, že v potravě přetrvávají „neškodné“ stopy jejich metabolitů , byť nejsou toxické, natož smrtelné, přesto mohou snižovat odolnost vůči chorobám a postupně se v těle hromadit až do nebezpečné úrovně. Mnoho vědců připisuje přítomnost reziduí pesticidů v Severním moři rychlému šíření virových onemocnění v populaci tuleňů obecných v létě 1988.
Pesticidy (včetně konzervačních látek) často způsobují alergie, diatézu a některá další onemocnění. Nebezpečné jsou zejména systémové pesticidy, které pronikají do všech tkání živočichů a rostlin.
Celkový efekt používání pesticidů je snížení druhové rozmanitosti. Pesticidy také typicky zvyšují produktivitu na nižších trofických úrovních a snižují produktivitu na vyšších úrovních.
Nádory u zvířat způsobuje 60 % všech herbicidů, 90 % fungicidů a 30 % insekticidů. Jedním z nejnebezpečnějších účinků expozice pesticidům je jejich reprodukční toxicita pro savce, včetně lidí. [2]
V roce 1962 kniha Tiché jaro amerického biologa R. Carsona přitáhla pozornost veřejnosti k nebezpečím používání pesticidů .
Snížit míru používání pesticidů umožňuje zejména taková technologie pěstování plodin, jakou je hydroponie .
V roce 2015 Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny identifikovala herbicidy glyfosát a 2,4-D jako „možné karcinogeny“. [11] .
V roce 2017 experti OSN prohlásili, že tvrzení, že k zajištění bezpečnosti potravin je nutné používat pesticidy, je nepravdivé. Rovněž byly předloženy údaje o 200 000 smrtelných otravách pesticidy ročně a o tom, že neustálý kontakt s pesticidy je spojen s rakovinou, Alzheimerovou a Parkinsonovou chorobou, endokrinními chorobami, vývojovými poruchami a sterilitou [12] .
USA provozují Program údajů o pesticidech (PDP), národní program sledování reziduí pesticidů, a spravuje nejobsáhlejší národní databázi reziduí pesticidů. Z 9 600 vzorků analyzovaných v roce 2020 bylo 7 864 čerstvého ovoce a zeleniny a 1 736 zpracovaných potravin. V roce 2020 mělo více než 99 % vzorků rezidua pesticidů pod limity stanovenými Agenturou pro ochranu životního prostředí USA (EPA) a 30 % vzorků nemělo žádná rezidua pesticidů. [13]
EWG Shopper's Guide to Pesticides in Produce™ 2022, každoročně aktualizovaný od roku 2004, hodnotí kontaminaci pesticidy u 46 oblíbených druhů ovoce a zeleniny, přičemž nejznečištěnějšími kategoriemi potravin jsou jahody, špenát, kapusta, listová zelenina a hořčice, nektarinky a jablka. , hrozny. , bílá a pálivá paprika, třešně, broskve, hrušky, celer, rajčata. Nejnižší množství reziduí pesticidů nalezené v následujících potravinách: avokádo, kukuřice, ananas, cibule, papája, hrášek (mražený), chřest, meloun, kiwi, zelí, houby, meloun, mango, meloun, sladké brambory. [čtrnáct]
Použití pesticidů musí být schváleno příslušnými orgány.
V USA jsou pesticidy kontrolovány Agenturou pro ochranu životního prostředí USA . Databáze se všemi registrovanými pesticidy je dostupná na webu agentury [15] .
Pěstování rostlin a zahradnictví | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Práce na zahradě |
| ||||||||
Typy zahrad |
| ||||||||
rostlinná výroba |
| ||||||||
organické |
| ||||||||
Přípravky na ochranu rostlin | |||||||||
|
Znečištění | |
---|---|
znečišťujících látek | |
Znečištění ovzduší |
|
Znečištění vody |
|
Znečištění půdy | |
Radiační ekologie |
|
Jiné druhy znečištění | |
Opatření k prevenci znečištění | |
Mezistátní smlouvy | |
viz také |
|