Пестициды

Оглавление

1.      Что такое пестициды

2.      История пестицидов

3.      Есть ли польза от использования пестицидов

4.      Обратное действие пестицидов

5.      Негативное влияние пестицидов на окружающую среду

6.      Современные требования к пестицидам

7.      Можно ли обойтись без пестицидов

8.      Как обезопасить себя от пестицидов

Что такое пестициды?
 

Пестицид (pesticida; лат. pestis зараза, повальная болезнь + caedo убивать) - химическое вещество, используемое для борьбы с вредными организмами, повреждающими растения, вызывающими порчу сельскохозяйственной продукции, материалов, изделий, а также для борьбы с паразитами и переносчиками заболеваний человека и животных.

Пестициды применяются главным образом в сельском хозяйстве, хотя их используют также для защиты запасов продовольствия, древесины и других природных продуктов. Во многих странах с помощью пестицидов ведется химическая борьба с вредителями лесов, а также переносчиками заболеваний человека и домашних животных (например, с малярийными комарами).

К пестицидам относятся вещества, используемые для:

 развития и роста растений (ауксины, гиббериллины);

 уничтожения растений на корню (десиканты);

 удаления листьев (дефолианты);

 удаления цветов и завязей (дефлоранты);

 привлечения насекомых (аттрактанты);

 отпугивания насекомых (репелленты) и т.д.

История пестицидов

Первые указания на использование пестицидов относятся ко временам Александра Македонского, когда применяли порошок далматской ромашки для уничтожения паразитов (VI век до н. э.). Сначала пестициды представляли собой вещества растительного происхождения. Неорганические вещества (соли меди, мышьяка) начали использовать с XVIII века. Новый этап в создании и практическом применении пестицидов связан с успехами химии и других фундаментальных наук. Особенно бурное развитие химии пестицидов отмечено в ХХ веке.

Обыкновенно считается, что в мире сменилось за последнее столетие (эпоху наиболее массового их применения) три поколения пестицидов. Первое из них зародилось почти одновременно с первой мировой войной и по любым нынешним меркам может вызывать только чистый ужас, поскольку составляли его в значительной степени обычные яды, токсичные для человека и позвоночных едва ли не в большей степени, нежели для тех “вредителей”, против которых они использовались — соединения мышьяка и ртутьорганические соединения, применявшиеся к тому же в чудовищных концентрациях.

Рождению и внедрению второго поколения средств для войны с природой вновь способствовала война между людьми — Вторая мировая. В военное время средства контроля над насекомыми особенно необходимы, так как из-за общей необустроенности и массовых передвижений людских масс обильно разводятся паразиты — вши, блохи, клопы, способствующие возникновению эпидемий. Поэтому по всему миру были с энтузиазмом приняты вновь созданные или впервые примененные для борьбы с насекомыми хлорорганические пестициды Общий спад экономики, массовые переселения, бытовая неустроенность, эпидемии способствовали внедрению самой стойкой группы пестицидов – хлорорганических (ДДТ и др.), а также фосфороорганических (октаметил, тиофос, меркаптофос), многие из которых сродни боевым отравляющим веществам, таким как зарин и зоман. Появлению третьего поколения пестицидов, прежде всего синтетических пиретроидов, способствовала тревожная информация об отрицательных последствиях применения пестицидов второго поколения.

Основные отличительные особенности этих новых препаратов – способность к быстрому разрушению в окружающей среде, при сохранении еще большей токсичности, что позволяет уменьшить нормы расходов препарата. Благодаря этому, уменьшается содержание остатков пестицидов в сельскохозяйственной продукции, но увеличивается вероятность несчастных случаев при их применении (согласно отчету ВОЗ за 1998 г. – до миллиона несчастных случаев ежегодно). К пестицидам третьего поколения относятся широко используемые препараты сумицидин, амбуш, цимбуш, децис.

Количество зарегистрированных ныне пестицидов превысило 1500 наименований. Пестициды применяются в различных формах: растворы, суспензии, аэрозоли, пары, порошки и т.д.

Есть ли польза от использования пестицидов?

Опыт государств с развитым сельским хозяйством свидетельствует о том, что интенсификация сельскохозяйственного производства неизбежно влечет повышение потерь от вредителей, возбудителей болезней и сорной растительности.

По подсчетам специалистов, ежегодно от трети до половины мировых запасов продовольствия пожирают или повреждают насекомые, плесневые грибки, грызуны, птицы и другие вредители, которые уничтожают урожай и в поле и при его сборе, погрузке, транспортировке и хранении. В случае успешной борьбы с насекомыми и болезнями, которые поражают зерновые культуры, ежегодная прибавка урожая составила бы около 200 млн. тонн зерна, что хватило бы для пропитания 1 млрд. человек. В современном мировом земледелии потенциальные потери урожая от вредных организмов для отдельных сельскохозяйственных культур колеблются от 23,9 до 46,4%.

Об эффективности применения пестицидов можно судить хотя бы по таким примерам: при получении урожая пшеницы 50 ц/га затраты на пестициды составляют 30-35% от общих затрат. Применение защитных мероприятий с использованием пестицидов в Московской области, например, обусловливает прибавку урожая в 6 ц/га и более.

Подсчитано, что если в США прекратить применение пестицидов, то для сохранения урожая на современном уровне потребуется дополнительно распахать 52 млн. га и стоимость продукции растениеводства возрастет на 50 – 70%.

Обратное действие пестицидов

Базельскому химику Паулю Герману Мюллеру – руководителю лаборатории фирмы «Гейги» (Geygy), за обнаружение у ДДТ поразительных инсектицидных свойств была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины. Основанием для этого послужил тот факт, что с помощью ДДТ впервые удалось провести успешную борьбу с переносчиками малярии и сыпного тифа и таким образом искоренить эти заболевания. Секрет такой чудесной эффективности заключался в широком спектре действия препарата в сочетании с исключительной персистентностью и, по-видимому, лишь незначительной токсичностью, как полагали, для теплокровных.

Именно широкий спектр воздействия и устойчивость ДДТ оказались впоследствии коварными сторонами этого вещества. Из-за широкого спектра действия вместе с вредными насекомыми уничтожались и полезные. А устойчивость приводила к тому, что ДДТ накапливался в пищевых цепях и оказывал губительное действие на их концевые звенья: например, соколы-сапсаны стали исчезать потому, что вследствие отравления ДДТ они откладывали яйца со слишком тонкой скорлупой, которые во время насиживания разбивались.

Пестициды являются очень эффективными средствами в борьбе за качественный урожай. Их различают в зависимости от диапазона организмов, которые они поражают. Выделяют несколько самых распространенных видов.

Прежде всего, это пиримикарб. Он отличается довольно узким спектром действия. В основном он оказывает воздействие на всех двукрылых и тлей, однако на прочих насекомых, в том числе и жуков он не оказывает никакого воздействия. Схожим способом действия отличается и далапон. Однако его используют для уничтожения только однодольных растений. А вот двудольные при этом остаются невредимыми. Такой вид пестицидов, как ДДТ имеет более широкий спектр действия. Чаще всего его применяют для массового поражения различных живых организмов.

Применение таких пестицидов, как ДДТ, может понести за собой плачевные последствия. После уничтожения всех вредителей, они снова могут появиться, но только уже в гораздо большем количестве. Это связано с тем, что кроме этих самых вредителей, такие пестициды уничтожают и хищников, являющихся естественной защитой против них.

Данный вывод был сделан на основе эксперимента, проведенного агропромышленными учеными. ДДТ использовали для уничтожения репниц, которые обитали на брюссельской капусте. После обработки данным пестицидом наблюдался довольно неплохой эффект. Однако через некоторое время количество репниц не только не уменьшилось, но даже стало значительно выше, чем в первоначальном виде.

Кроме того, при последующей обработке капусты количество репниц продолжало расти. Это объясняется тем, что за счет быстрого роста листов капусты уровень содержания пестицидов довольно быстро снижается. Однако количество ядохимикатов, оставшихся в почве, довольно высокое. В результате этого гусеницы практически не страдают. Зато их злейшие враги сенокосцы постепенно вымирают. Зачастую хищники страдают от пестицидов сильнее, чем растительноядные вредители. Все дело в том, что численность популяции хищников изначально бывает меньшей, и следовательно, хищники более уязвимы и медленнее восстанавливают свою численность после поражения.

Сколько-нибудь заметно увеличить действенность пестицидов не удается в принципе, так как вступает в силу один из самых базовых принципов живой природы — принцип изменчивости. Применение пестицида производит среди “вредителей” немедленный и эффективный отбор именно по признаку устойчивости к данному пестициду. Спустя 3-4 поколения численность пораженного вида восстанавливается и может даже катастрофически увеличиться, если его естественные враги проявят чувствительность к данному пестициду (а, находясь выше вида-мишени в пищевой цепочке, они и поражены окажутся сильнее). Скажем, малярийные комары, ставшие одной из первых мишеней пестицидов и всегда приводившиеся в пример как один из главных успехов химизации, выработали уже устойчивость ко всем применявшимся против них пестицидам и распространенность переносимого ими заболевания к 1990-м гг. даже увеличилась. Другой хрестоматийный пример — хлопководы из Перу, одними из первых, еще в середине 1950-х, столкнувшиеся с неприятными последствиями увлечения ядохимикатами. Вместо семи основных видов “вредителей”, с которыми они начинали борьбу, вскоре им пришлось иметь дело с 13-ю, так как из-за уничтожения насекомых-хищников на сцену вышли виды, не имевшие ранее экономического значения, и все 13 отличались высокой устойчивостью к пестицидам. В настоящее время более 900 видов, относящихся ко всем ветвям живой природы (насекомые, клещи, микроорганизмы, растения, нематоды и грызуны) располагают устойчивостью к тем или иным пестицидам — и поскольку применение пестицидов продолжается, то и число их, естественно, продолжает расти. На территории бывшего СССР устойчивых видов около 150. С другой стороны, в Японии в 1965 г. приходилось контролировать на овощных культурах 473 вида “вредителей”, а в 1980 г. — уже 725. Наконец, свыше десятка видов насекомых развили устойчивость к пестицидам всех применяемых ныне классов. Среди них — тараканы, мухи, колорадский жук, капустная моль.

Негативное влияние пестицидов на окружающую среду

Сейчас уже невозможно найти участок на земной поверхности (включая заповедники), совершенно свободный от остатков пестицидных соединений. Так называемое фоновое содержание пестицидов в почве обычно составляет несколько долей на миллиард. Принято считать, что пестицид в таких концентрациях (за небольшим исключением) отрицательного действия на почву не оказывает. Однако пестициды обладают способностью увеличивать свои концентрации по трофическим цепям. Можно привести классический пример роста концентрации ДДТ: вода озера Мичиган (0,001 мг/л), жир рыб (3,5 мг/кг), жир чаек (100 мг/кг), жир человека 3-1131 мг/кг.

Остатки наиболее стойких пестицидов и их метаболитов чаще обнаруживаются в продуктах животноводства по сравнению с продукцией растениеводства.

Для полной оценки отрицательного действия пестицидов необходимо рассматривать все аспекты их влияния на окружающую среду и ее обитателей:

 снижение почвенного плодородия за счет угнетения почвенной микрофлоры и нарушения почвенно-экологического баланса;

 ухудшение качества продукции сельского хозяйства (изменение ее биохимического состава, питательной ценности, загрязнение ее остатками пестицидов и др.);

 ухудшение качества контактирующих с почвой сред, таких как воздух, поверхностные и грунтовые воды;

 ухудшение самоочищающей способности почв по отношению как к природным, так и к чужеродным живым организмам;

 уменьшение полезной биомассы почвенных экосистем и т.д.

Загрязнение воздушной среды пестицидами может быть причиной вспышек ятрогенных (ятрос — врач) болезней растений. Ятрогенными называют инфекционные болезни растений, вызванные применением пестицидов (даже в тех случаях, когда соблюдаются дозы и сроки обработки полей, садов и огородов). Примером ятрогенной болезни может служить мучнистая роса винограда – грибковое заболевание, возникающее после опрыскивания виноградных плантаций цинебом. Ятрогенные болезни, как и другие «болезни цивилизации» возделываемых растений, регистрируются все чаще.

Пестициды могут стать причиной нарушения обмена веществ, расстройств деятельности внутренних органов, интоксикации организма животных.

Остатки пестицидов, содержащихся в окружающей среде, окисляются, гидролизуются и подвергаются каталитическому действию различных ферментов, что приводит к их распаду. Химические и биоактивные свойства пестицидов, попавших в природную среду, делают неизбежным их включение в процессы биоаккумуляции и биотрансформации. Изрядная часть попавших в природную среду пестицидов рано или поздно подвергается разложению либо в организмах растений, животных или в микроорганизмах, либо под действием физико-химических процессов. Причем разложение может сопровождаться как детоксикацией пестицидов – потерей исходным веществом токсических свойств, так и токсикацией – образованием более ядовитых веществ. При этом результаты токсикации предсказать практически невозможно, так как в этом процессе могут участвовать два и более пестицидов. Это очень похоже на "бинарное" химическое оружие, когда два, относительно безвредных химических вещества, при соединении образуют сильно действующее боевое отравляющее вещество.