Резюме
В статье рассмотрены классификация и химическая природа пестицидов, особенности их применения и влияние пестицидов в окружающую среду
Ключевые слова: Пестицид, вредители, классификация пестицидов, окружающая среда, особенности применения пестицидов.
Население нашей планеты год от года растёт, количество же посевных площадей в целом остаётся неизменным. Для решения продовольственный проблемы необходимо повышать производительность каждого гектара пашни. Одним из возможных решений представляется использование препаратов защиты селМРьскохозяйственных растений.
Пестициды – (от лат. pestis - зараза и caedd - убиваю) химические соединения, применяющиеся для борьбы с вредителями, сорной растительностью и болезнями растений в сельском хозяйстве, а также с вредителями древесины, изделий из шерсти, кожи, хлопка, с эктопаразитами домашних животных, переносчиками заболеваний человека и животных. Применение пестицидов, в первую очередь, обусловлено стремлением обеспечить максимальную эффективность сельского хозяйства. Считается, при условии успешной борьбы с вредителями в мире можно было бы ежегодно дополнительно собирать около 200 млн тонн зерна, что хватило бы для питания 1 млрд человек. Однако оборотной стороной применения пестицидов оказались серьезные отрицательные последствия в отношении окружающей среды, в целом, и здоровья человека, в частности [1].
Пестициды классифицируются по нескольким факторам:
- объектам, против которых они применяются;
- способу проникновения;
- характеру воздействия на вредные организмы;
- химическому составу;
- токсиколого-гигиеническим показателям;
- эколого-агрохимическим критериям.
Например по химическому составу пестициды, весьма разнообразны по химической структуре и по назначению (таблица 1).
Таблица 1 – Виды пестицидов по назначению
|
№ |
Название пестицидов |
Направление действия |
|
1 |
Инсектициды |
Насекомые, которые поедают урожай и продукты, а также являются переносчиками болезней человека и животных |
|
2 |
Гербициды |
Нежелательная растительность, сорняки |
|
3 |
Фунгициды |
Грибы, плесень |
|
4 |
Бактерициды |
Бактерии |
|
5 |
Акарициды |
Клещи |
|
6 |
Альгициды |
Водоросли |
|
7 |
Лимациды |
Моллюски, улитки и слизни |
|
8 |
Нематоциды |
Нематоды |
|
9 |
Зооциды |
Животные из числа позвоночных (мыши, крысы) |
|
10 |
Десиканты |
Пестициды, подсушивающие растения на корню |
|
11 |
Антигельминты |
Гельмитами |
|
12 |
Афициды |
Тли |
Если рассматривать пестициды по химическому составу, то можно выделить пять основных классов соединений:
- Хлорпроизводные углеводородов (гексахлоран, ДДТ и др.). Данные соединения малорастворимы в воде, очень устойчивы и могут сохраняться в почве десятилетиями.
- Фосфорорганические инсектициды (карбофос, фосфамид, аммофос и др.). Данные соединения отличаются высокой избирательностью и эффективностью действия. В природных средах они достаточно быстро разлагаются и могут выступать в роли фосфорных удобрений.
- Карбаматные инсектициды (сложные эфиры карбаминовой кислоты). Данные препараты отличаются высокой токсичностью для отдельных видов насекомых, в то же время оставаясь безвредными для человека и других позвоночных животных.
- Производные хлорфеноксикислот. Эти соединения применяются в основном для уничтожения растительности в водоемах.
- Пестициды пиретроидной природы (производные трансхризантемовой кислоты). Эффективные препараты против вредителей, малотоксичные для человека и теплокровных животных.
По способу проникновения и характеру воздействия различают химические средства защиты растений различного действия:
- контактного, вызывают гибель или подавление развития вредных организмов при соприкосновении (контакте) с ними;
- системного, способны проникать в растения, перемещаться по их сосудистой системе из одних органов в другие и вызывать гибель вредных организмов (вредителей, болезней, сорняков);
- кишечного, вызывают отравление вредителей при поступлении в организм вместе с пищей или водой;
- фумигантного, действуют на вредные организмы в паро- или газообразном состоянии и вызывают отравление вредителей при поступлении через органы дыхания [2].
Широкое применение пестицидов в сельском хозяйстве представляет особую проблему. Сегодня общее число известных пестицидов составляет сотни тысяч при том, что ежегодно синтезируется 10-15 новых химических соединений .
Большой вред наносят окружающей среде выбросы в атмосферу различных химических соединений активной хозяйственной деятельностью человека (работой промышленными предприятиями, автотранспортом, интенсивным применением средств химической защиты) . Выпадая с осадками, они загрязняют окружающую среду –почву, водоемы, подпочвенные воды, городские зеленые насаждения, природные угодья, моря, воздуха (Таким образом, все химические соединения антропогенного происхождения крайне неблагоприятно влияет на все экологические категории биосферы. В связи с этим важным является снижение негативное влияние химических соединений на окружающую среду, проводить природоохранные мероприятия, направленные на улучшение трофических связей в биологической среде. В экологическом аспекте при оценке пестицидов надо обращать на их токсичность, устойчивость к разложению в окружающей среде и специфичность воздействия на объекты. В экологической токсикологии токсичность пестицидов в отношении определенного вида обычно измеряется 50%-ной летальной дозой (ЛДм). Это означает, что для поражения половины обработанной подопытной популяции подбирается определенное количество пестицида (в пересчете на особь), которое может убивать поражаемый объект. На практике в полевых условиях, где на популяции организмов влияют дополнительные факторы среды обычно применяются более высокие дозы пестицидов, что приводит к большей смертности видов-мишеней. Однако, как правило, на практике не стоит задача полного искоренения вредных организмов для сельхозпроизводителей. Для них важно уменьшить предполагаемый ущерб до приемлемого уровня. Вместе с тем такая практика приводит к тому, что выжившие организмы становятся основой для отбора на устойчивость к данному пестициду, что приводит к резистентности популяции вредителей к такому препарату. Еще один компонент пестицидов –стойкость. Он определяется временем сохранения активного вещества (как правило, токсичного) в окружающей среде, и в ее биотическом компоненте, до разрушения, приводящего к потере токсических свойств [5] .
В РК в настоящее время зарегистрировано около 810 пестицидов (ядохимикатов) различного применения и использования. Ежегодно перечень зарегистрированных пестицидов (ядохимикатов) пополняется 15-20 новыми препаратами, которые адаптируются на базе лаборатории токсикологии пестицидов.
Вопросы применения пестицидов и осуществления контроля за их остаточным содержанием в объектах окружающей среды, а также проведение контроля за полихлорированными бифенилами и диоксинами является актуальными не только для Казахстана, но и для большинства стран.
При этом имеет место тенденция к увеличению объемов их применения. И все же применение пестицидов было и остается одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства. Однако, будучи чужеродными химическими веществами, вносимыми в окружающую среду, пестициды могут представлять собой известную опасность для природы и человека. Многие пестициды способны длительно сохраняться в среде обитания людей, попадая из одного объекта среды в другой и превращаясь в более токсичные соединения. Согласно мировой экологической статистике пестициды входят в группу экотоксикантов, составляющих так называемую «грязную дюжину».
Пестициды попадая в окружающую среду, присоединяются в процесс биоаккумуляции, в это время пестицид двигается по цепочке питания, и его концентрация может возрасти в несколько раз( до ста тысяч раз). Другая серьезная проблема применения пестицидов заключается в привыкание к нему вредителей. Это привыкание, переходя по наследству, уменьшает эффективность пестицидов и заставляет применять все новые и новые химические вещества. В таком случае под названием резистентность десятки новых массовых видов насекомых не показывают чувствительности к основным классам соединений [3].
В связи применением пестицидов нужно запомнить, что они оказывают отрицательное действие на растение, на животных и почву.
Попадая в организм человека различными путями, в том числе из загрязненной окружающей среды или из растений, употребляемых с пищей, пестициды могут оказывать не только токсическое, но также канцерогенное действие. Они накапливаются в организме животных, а попадая в водоемы, - в водорослях зоофитопланктоне, рыбе.
Сохранения разнообразия видов фауны и флоры – необходимое условие существования здоровой природной среды для человека. Бездумное применение пестицидов и гербицидов на исходном этапе их разработки привело у жутким необратимым последствиям. Например, отравление гибель птиц и животных. ДДТ – одна из причин вымирания целых видов в природе;
- Обеднение растительности. Уничтожение нежелательных трав, кустарников и деревьев привело к значительному обеднению растительности так, что во многих местах стало совершенно невозможно высоко продуктивное пчеловодство;
- Изменение химического состава и пищевой ценности продуктов питания;
- Изменение вида и вкуса ядовитых растений.
Даже такие гербициды, которые при проверке на токсичность для теплокровных животных получили оценку «нетоксичны», могут стать причиной неожиданных побочных эффектов, таких как изменение вкуса ядовитых растений. Например, при опрыскивании пастбищ гербицидами против различных видов лютиковых вкус их настолько изменялся, что скот, не распознавая эти растения , поедал их, что привадило к гибели животных.
- Снижение численности насекомых, в частности опасность уничтожения пчел(даже в тех случаях, когда категорически утверждается безоопасность гербицидов).
- Возникновение новых сорных трав при продолжительном применение гербицидов.
- Эрозия почвы – повреждение плодородного слоя.
Классическим примером высокоэффективного, но вместе с тем высокотоксичного пестицида является ДДТ, который аккумулируется в мозге и действует как нервный яд. При этом нормальное функционирование мозга может быть нарушено. После установления этого факта, практически все страны мира (кроме Китая и некоторых других развивающихся стран) подписали Конвенцию о запрещении производства и применения ДДТ. Применение ДДТ в настоящее время запрещено, но предполагают, что в биохимическом круговороте количество ДДТ в настоящее время составляет около 1 млн.т. Также запрещено производство и применение препаратов уныша, трихлорметафоса-3, трихлорфенолята меди, фентнурама, изофена, широкоиспользуемых ранее [4].
Растущее беспокойство по поводу злоупотребления пестицидами привело к разработке правил их применения, принятых в США и других индустриальных странах. Они охватывают все аспекты обращения с этими средствами: их перевозку, хранение, ликвидацию пустых емкостей, предельно допустимые остаточные количества и многое, многое другое. Из-за опасности, которую они представляют, постепенно изымаются из употребления хлорорганические инсектициды (хлорированные углеводороды), такие, как хлордан, ДДТ и другие, хотя они, несомненно, принесли определенную пользу и здравоохранению, и сельскому хозяйству.
На данный момент можно привести множество примеров успешного выращивания сельскохозяйственных растений без применения химических методов защиты стран Западной Европы и США.
Комплексный подход к работам по защите растений от вредителей, болезней и сорных трав, считается основой создания интегрирующей системы защиты растений.
Список литературы
- Чупак В.В. Пестициды: современное состояние проблемы, влияния на экологию и человека. Ученые записки Орловского государственного университета. №3(53), 2013, с.116-121
- Мехдиев Т.В. Экологические проблемы применения пестицидов. Азербайджанский государственный институт защиты растений, Баку 2014, с. 124-129
- Гаджиева п.м., Ашурбекова Т.Н.,Абдурагимов Р.А., О влиянии пестицидов на окружающую среду. Экология России: на пути к инновациям. Межвузовский сборник научных трудов. Астрахань, 2018 , стр. 96-99
- Тимкина Ю.Ю. Применение пестицидов в современном сельском хозяйстве. Международная научнопрактическая конференция "инновационные технологии и технические средства для АПК" Воронеж, 26-27 ноября 2015 г. С. 256-261
- П.П. Кочетков Комплексное влияние пестицидного загрязнения на состояние окружающей среды ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Москва С. 170-174