Pestycydy
Pestycydy (łac. pestis - zaraza, pomór, caedo - zabijam) - substancje syntetyczne lub naturalne stosowane do zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, używane głównie do ochrony roślin uprawnych, lasów, zbiorników wodnych, ale również zwierząt, ludzi, produktów żywnościowych, a także do niszczenia żywych organizmów, uznanych za szkodliwe, w budynkach inwentarskich, mieszkalnych, szpitalnych i magazynach.
Termin pestycydy jest pojęciem szerszym niż pojęcie środki ochrony roślin, ponieważ obejmują one również zwalczanie organizmów szkodliwych poza produkcją roślinną.
Historia
Pierwsze pestycydy naturalne, w postaci naparów z tytoniu, były stosowane już 200 lat temu do tępienia mszyc. Pierwszy syntetyczny pestycyd (dinitroortokrezolan) wprowadzono w 1892 roku. Od początku lat 40. do lat 60. XX wieku stosowano powszechnie DDT - pestycyd, który okazał się bardo szkodliwy dla środowiska naturalnego. Z tego względu został wycofany, a jego użycie zabronione.
Pozytywne skutki stosowania pestycydów
W gospodarce rolnej i leśnej pestycydy znacznie zwiększyły uzyskiwane z uprawy plony roślin jadalnych, zmniejszyły częstość epidemii wśród zwierząt hodowlanych i ptactwa oraz zwiększyły produkcję mleka, jajek, mięsa i skór. Dzięki temu zwiększyła się produkcja i podaż żywności.
Powszechne zastosowanie pestycydów doprowadziło do znacznego zmniejszenia częstości występowania epidemii chorób zakaźnych, zwłaszcza w krajach rozwijających się. Przyczyniło sie również do wzrostu higieny życia, a tym samym zmniejszenia śmiertelności.
Pestycydy znalazły zastosowanie również w poprodukcyjnej gospodarce żywnością - zabezpieczają plony przed szkodnikami w czasie przechowywania i transportu. Środki te zwiększają również trwałość produktów przemysłowych takich jak papier i tekstylia oraz przedłużają eksploatację dróg, torów i lotnisk dzięki zapobieganiu rozwojowi niszczących je chwastów.
Negatywne skutki stosowania pestycydów
Działanie pestycydów nie ogranicza się tylko do organizmów szkodliwych, ale niszczą one także wszystkie organizmy (pożyteczne) bytujące na danym obszarze. W niektórych przypadkach może nastąpić przerwanie łańcucha pokarmowego dla wrogów naturalnych szkodnika. W efekcie po zabiegu najpierw następuje silne zniszczenie szkodnika. Gatunki pożyteczne i drapieżne giną z powodu braku pokarmu lub opuszczają pole. W następstwie pole zasiedlane jest przez nowy gatunek szkodnika (bądź przez odporny na pestycyd szczep tego samego gatunku, który przeżył oprysk), który na danym polu przeważnie nie ma wrogów naturalnych i w bardzo szybkim czasie dochodzi do jego gradacji. W wyniku znoszenia pestycydów przez wiatr lub spłukiwania ich przez ulewne deszcze dochodzi do skażenia zbiorników i cieków wodnych. W końcowym efekcie pestycydy trafiają do gleby. Zmiany, jakie zachodzą w glebie są długotrwałe i mało zauważalne. Jednak wiadomo, że pestycydy mogą powodować zmiany w powiązaniach między elementami biotycznymi gleby. Zmiany te mogą wpływać na wysokość i jakość plonu.
Innym ujemnym skutkiem masowego stosowania pestycydów jest uodpornienie się agrofagów na trucizny. Prawdopodobieństwo wytwarzania się odporności jest tym większe, im częściej stosuje się dany preparat oraz im więcej odpornych osobników znajduje się początkowo w populacji. Aby temu przeciwdziałać należy: przemiennie stosować preparaty oparte na różnych substancjach aktywnych, wprowadzać preparaty kombinowane (mieszane) oraz zmniejszać ogólną liczbę zabiegów przez stosowanie pestycydu we właściwym terminie i w odpowiednim stężeniu.
Działanie toksyczne na ludzi
Pestycydy stanowią także bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia, a niekiedy i życia człowieka.
Zatrucia są wynikiem narażenia pracowników opryskujących pola uprawne, przypadkowego spożycia lub innego zetknięcia z pestycydami osób niewystarczająco chronionych. Zdążają się również przypadki wykorzystania pestycydów w celach samobójczych i zbrodniczych. Masowe zatrucia są wynikiem nie stosowania odpowiednich środków ostrożności lub ignorowania ostrzeżeń producentów. Znany jest przypadek zatrucia 321 osób w Iraku, z których 35 zmarło na skutek spożycia ziarna przeznaczonego do siewu, które było konserwowane silnym środkiem grzybobójczym. Ziarno to, gdyby było użyte zgodnie z jego przeznaczeniem (do siewu) nie stanowiłoby żadnego zagrożenia dla ludzi.
Ostre zatrucia najczęściej wywołują pestycydy z grupy organofosforanów i fungicydów rtęcioorganicznych
Zatrucia przewlekłe mogą dotyczyć osób zatrudnionych w pracy z pestycydami. Jednak narażona na przewlekłe zatrucie jest cała populacja ludzka, z powodu ogólnoświatowego, powszechnego użycia pestycydów, ich gromadzenia się w żywności, glebie, wodzie i powietrzu. Zgromadzone w organizmie pestycydy wywierają wpływ na procesy rakotwórcze (mogą je zapoczątkowywać lub nasilać), są neurotoksyczne, zaburzają regulacje hormonalną i enzymatyczną.
Zapobieganiu bezpośrednim zatruciom, czy też gromadzeniu się pestycydów w organizmie ludzi i zwierząt pomaga przestrzeganie okresów karencji i prewencji.
Normy prawne
Od 1 września na obszarze UE obowiązują ujednolicone normy w zakresie dopuszczalnego poziomu pozostałości pestycydów w żywności[1]. W efekcie tego ujednolicenia zwiększy się dopuszczalna ich ilość w produkowanych m. in. na terenie Polski artykułach spożywczych gdyż dotychczasowe przepisy zabraniają nawet śladowych ilości pestycydów w żywności[2].
Klasyfikacja
Podział według zastosowania
Ze względu na działanie pestycydy dzieli się na:
algicydy - zwalczające glony
bakteriocydy - zwalczające bakterie
fungicydy - zwalczające grzyby
herbicydy - zwalczające chwasty
regulatory wzrostu - środki stymulujące lub hamujące procesy życiowe roślin
defloranty - środki do usuwania nadmiernej ilości kwiatów
defolianty - środki do odlistniania roślin
desykanty - środki do wysuszania roślin
zoocydy - środki do zwalczania szkodników zwierzęcych
aficydy - zwalczające mszyce
akarycydy - zwalczające roztocza
insektycydy - zwalczające owady
larwicydy - zwalczające larwy
moluskocydy - zwalczające mięczaki
nematocydy - zwalczające nicienie
owicydy - zwalczające jaja owadów i roztoczy
rodentycydy - zwalczające gryzonie
Podział według budowy chemicznej
insektycydy organofosforanowe
insektycydy polichlorowe
karbaminiany
ditiokarbaminiany
pochodne kwasów aryloalkanokarboksylowych
pochodne tiazyny
pochodne nitrofenoli
pochodne mocznika
pochodne uracylu
związki rtęcioorganiczne
związki cyny i miedzi
pyretroidy
inne
Podział według toksyczności
Podział wg Cremlyna pestycydów ze względu na klasy toksyczności ostrej wyrażany za pomocą dawki śmiertelnej LD50, czyli dawki w mg/kg masy ciała powodującej śmierć połowy zwierząt doświadczalnych:
I klasa - skrajnie toksyczne - <1 mg/kg
II klasa - bardzo toksyczne - 1-50 mg/kg
III klasa - umiarkowanie toksyczne - 50-500 mg/kg
IV klasa - słabo toksyczne - 500-5000 mg/kg
V klasa - praktycznie nietoksyczne - 5000-15000 mg/kg
VI klasa - stosunkowo nieszkodliwe - <15000 mg/kg
Istnieje kilka klasyfikacji pestycydów, które oparte są na zróżnicowanych kryteriach podziału. Najczęściej spotykanymi są: podział w zależności od kierunku zastosowania i sposobu działania oraz ze względu na strukturę chemiczną.
Klasa toksyczności
LD50 [mg/kg]
Stopień zagrożenia
I do 50 Trucizny
II 51 - 150 Trucizny
III 151 - 500 Substancje szkodliwe
IV 501 - 5000 Substancje szkodliwe
V Powyżej 5000 Praktycznie nieszkodliwe
Podział pestycydów w zależności od kierunku zastosowania
Zoocydy - środki do zwalczania szkodników zwierzęcych:
Insektycydy - środki owadobójcze,
Rodentycydy - środki gryzoniobójcze,
Moluskocydy - środki mięczakobójcze,
Nematocydy - środki nicieniobójcze,
Larwicydy - środki larwobójcze,
Aficydy - środki mszycobójcze,
Akarycydy - środki roztoczobójcze,
Owicydy - środki do niszczenia jaj owadów i roztoczy.
Fungicydy - środki grzybobójcze.
Herbicydy - środki chwastobójcze.
Regulatory wzrostu - środki stymulujące lub hamujące procesy życiowe roślin:
Defolianty - środki do odlistniania roślin,
Desykanty - środki do wysuszania roślin,
Defloranty - środki do usuwania nadmiernej ilości kwiatów.
Atraktanty - środki zwabiające.
Repelenty - środki odstraszające.
Podział pestycydów pod względem chemicznym
Pestycydy nieorganiczne
Insektycydy arsenowe: zieleń paryska Cu(CH3COO)2 .Cu3(AsO2)2, arsenian ołowiu PbHAsO4,
Insektycydy fluorkowe: kryolit Na3AlF6 , fluorek sodu NaF, fluorokrzemian sodu Na2SiF6,
Herbicydy nieorganiczne: amidosulfonian amonu H2NS(O2)ONH4, boraks Na2B4O7, chloran sodu NaClO3 ,
Fungicydy nieorganiczne: zasadowy chlorek miedzi(II) 3Cu(OH)2 .CuCl2 .H2O, ciecz bordoska 3Cu(OH)2 .CuSO4 .CaSO4 , siarka.
Pestycydy organiczne
Pestycydy chlororganiczne, np. HCH, DDT, metoksychlor,
Pestycydy fosforoorganiczne, np. monokrotofos, chlorfenwinfos, fenitrotion,
Karbaminiany, np. aminokarb, propoksur, karbaryl,
Pochodne kwasu fenoksyoctowego, np. 2,4-D; 2,4-DB; 2,4,5-T,
Pochodne triazynowe, np. symazyna, atrazyna, propazyna.