PESTYCYDY JAKO ŹRÓDŁO ZANIECZYSZCZEŃ
Człowiek przez swoją działalność zmienia chemiczne właściwości środowiska. Przez zanieczyszczenie rozumiemy najczęściej wprowadzenie do środowiska substancji chemicznych, do miejsc, w których z natury nie występują, bądź w stężeniach większych niż notowane w warunkach naturalnych.
Pestycydy to naturalne lub syntetyczne substancje stosowane w celu zwalczania chorób i szkodników roślin, usuwania i niszczenia chwastów, do zwalczania pasożytów u ludzi, zwierząt i roślin oraz do zaprawiania ziarna siewnego. Zakłada się, że środki te powinny charakteryzować się dużą toksycznością w stosunku do chorób i szkodników, a małą dla uprawianych roślin oraz zwierząt i ludzi.
Jednak oprócz pozytywnych- powodują one także skutki negatywne. Pestycydy, zwłaszcza polichlorowęglowodorowe (np. DDT), są szkodliwe ze względu na długi czas rozpadu, mogą przebywać w glebie przez wiele lat, mimo że z czasem ich biologiczna aktywność zanika (np. DDT ponad 15 lat, arsenian ołowiowy- 15 lat, HCH Lindan- ponad 11 lat, Chlordan ponad 12 lat) i ze względu na zdolność kumulowania się w środowisku oraz łatwość wchodzenia w szeregi troficzne.
Obecnie znamy ponad 200 syntetycznych pestycydów. W zależności od grupy roślin czy zwierząt, na które oddziałują, dzieli się je m.in. na:
bakteriocydy- środki bakteriobójcze
herbicydy- środki chwastobójcze
fungicydy- środki grzybobójcze
insektycydy- środki owadobójcze
rodentycydy- środki gryzoniobójcze
nematodycydy- środki nicieniobójcze
akarycydy- środki roztoczobójcze
aficydy- środki mszycobójcze
repelenty- środki odstraszające szkodniki
atraktanty- środki zwabiające szkodniki, np. owady, gryzonie
retardanty- środki powodujące opóźnienie wzrostu roślin.
Pierwsze chlorowane węglowodory wprowadzone do użytku, takie jak DDT (dichlorodifenylotrichloroetan), który wykorzystywany był powszechnie od początku lat 40-tych XX wieku w zwalczaniu malarii i wszawicy na całym globie. Stosowano go również w ogromnych ilościach w kilkudziesięciu krajach w ochronie roślin, szczególnie przy zwalczaniu stonki ziemniaczanej. Bardzo skutecznie tępią owady, ale są też toksyczne dla innych, nie będących celem ataku, zwierząt. Większość chlorowanych węglowodorów charakteryzuje się czterema cechami, które miały z nich uczynić skuteczne pestycydy, które jednak sprawiły, że związki te stały się groźnym czynnikiem skażenia środowiska. Oto te cztery cechy:
Chemiczna stabilność, która sprawia, że mogą one przez bardzo długi okres pozostawać w środowisku (połowiczny czas rozkładu DDT wynosi 10-15 lat);
Możliwość przemieszczania się w środowisku; DDT w mierzalnych ilościach odnajdywany jest w wodzie deszczowej i w powietrzu niesionym wiatrem z większości kierunków;
Wysoka rozpuszczalność w lipidach sprawia, że są łatwo przyswajalne przez zwierzęta i magazynowane i ich tkance tłuszczowej (DDT najprawdopodobniej można wykryć w tkance tłuszczowej naszego ciała);
Toksyczność i aktywność biologiczna.
Dużą wadą DDT jest właściwość kumulowania się w organizmach, w szczególności będących ostatnimi ogniwami w szeregach troficznych oraz duża odporność na rozkład. Do organizmu człowieka DDT przenika nie tylko z pokarmem zwierzęcym, ale także roślinnym. Wieloletnie stosowanie DDT uodporniło szereg owadów na jego działanie (np. stonkę ziemniaczaną), a spowodowało wyniszczenie ich naturalnych wrogów.
Pestycydy łatwo dostają się do wód, a dalej drogą naturalnego łańcucha pokarmowego do coraz to innych organizmów. Większość pestycydów jest wysiewana bezpośrednio do gleby, rozpylana lub rozpryskiwana nad polami uprawnymi, plantacjami i lasami. Wymywane zaś z pól przedostają się do rowów, rzek i jezior. Z czasem dostają się do oceanów poprzez obieg wody.
Do zbiorników wodnych dostają się w wyniku spłukiwania z opylonych lub opryskanych uprzednio roślin, wymywania z gleby oraz spływania wraz ze ściekami zakładów produkujących te związki. Dodatkowym źródłem zanieczyszczeń może być nieostrożne stosowanie oraz mycie pojemników i sprzętu wykorzystywanego przy zabiegach. Najwięcej pestycydów zawierają wody powierzchniowe. Największe ich ilości są stwierdzane w okresie spływu wód roztopowych lub powodziowych. Insektycydy chloroorganiczne, ze względu na swą małą rozpuszczalność w wodzie, są adsorbowane na cząstkach stałych, po pewnym czasie opadają na dno i są adsorbowane przez glony i inne składniki planktonu i ryby. Pestycydy występujące w małych ilościach w wodzie mogą wywierać bardzo niekorzystne działanie w skutek tendencji do gromadzenia się w materiale biologicznym, powodują pogarszanie stanu sanitarnego wód podziemnych, działają toksycznie, naruszają procesy samooczyszczania się wód. W dużej mierze przyczyniają się do niekorzystnego zjawiska, jakim jest eutrofizacja wód. Zanieczyszczenia pestycydami są trudne do usunięcia w procesie uzdatniania wody przeznaczonej do picia. Według norm światowych WHO woda do picia w ogóle nie może zawierać DDT, natomiast polskie normy dopuszczają 0,03 mg/dm3.
Środki ochrony roślin mogą również oddziaływać destrukcyjnie na gleby. Pestycydy dostają się do gleby w wyniku wysiewania zaprawionych nasion, opylania lub opryskiwania roślin uprawnych oraz ich spłukiwania z roślin po deszczu. Okres pozostawania pestycydów w glebie zależy od ich substancji aktywnej, temperatury otoczenia, opadów powodujących ich wymywanie w głąb gleby, aktywności mikroorganizmów glebowych i promieni słonecznych powodujących rozkład pestycydu. Preparaty te po spełnieniu swojej roli nie zanikają całkowicie, ale kumulują się w glebie, hamując procesy mikrobiologiczne takie jak oddychanie, nitryfikację i mineralizację związków organicznych. Stosowane w nieodpowiednich ilościach, proporcjach nawozy mineralne mogą również powodować zakłócenia we właściwym funkcjonowaniu gleby.
PODSUMOWANIE
Stosowanie pestycydów w produkcji rolnej stało się koniecznością, natomiast sposoby złagodzenia lub zneutralizowania ich toksycznego działania na środowisko nie zostały dotychczas do końca rozwiązane.
Te i inne trujące związki chemiczne są niemal wszechobecne ze względu, na ich zdolność przemieszczania się w środowisku. Środki ochrony roślin w postaci pozostałości dostają się do żywności nie tylko w następstwie zabiegów ochronnych, ale również pośrednio przez glebę, wodę i powietrze.
Skażenie pestycydami wskutek nieumiejętnego ich stosowania może spowodować zatrucia ptactwa i zwierząt, nawet jeśli nie są toksyczne wprost dla gatunku, mogą oddziaływać pośrednio poprzez usuwanie źródeł pokarmu. Powodują także liczne schorzenia u człowieka. Do organizmu człowieka, jak i zwierząt, pestycydy wnikają drogą pokarmową, oddechową i przez skórę. Trudno ulegając przemianom metabolicznym, kumulują się w tkankach (zwłaszcza tłuszczowej), powodując osłabienie ochronnego działania skóry, alergie, nowotwory, patologiczne zmiany w układzie nerwowym i układzie krążenia, zaburzają procesy biochemiczne, przemiany węglowodanowe czy białkowe.