АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Пестициды. Пестициды – собирательный термин, охватывающий химические соединения различных классов, применяемые в сельском хозяйстве

Пестициды – собирательный термин, охватывающий химические соединения различных классов, применяемые в сельском хозяйстве, здравоохранении, промышленности, нефтедобыче и др. Пестициды на­чали использовать еще в войсках Александра Македонского для борьбы с паразитами человека (порошок долматской ромашки). В здравоохра­нении пестициды применяют для борьбы с членистоногими – перенос­чиками таких опасных заболеваний, как малярия, чума, туляремия, эн­цефалит, сонная и слоновая болезнь, многие кишечные заболевания. В здравоохранении и ветеринарии, кроме того, пестициды используют в качестве дезинфицирующих средств, в промышленности – для предо­хранения неметаллических материалов (полимеров, древесины, тек­стильных изделий), борьбы с обрастанием морских судов, особенно в южных морях, для борьбы с сероводородобразующими бактериями, для предохранения труб от коррозии.

В наибольших масштабах пестициды используют в сельском хо­зяйстве для борьбы с членистоногими (инсектициды и акарициды), не­матодами (нематоциды), грибными (фунгициды) и бактериальными (бактерициды) заболеваниями растений и животных, а также для борь­бы с сорняками (гербициды). К пестицидам относят также регуляторы роста растений (ретарданты), используемые для борьбы с полеганием различных культур, для дефолиации (удаления листьев) и десикации (подсушивания растений на корню), чтобы облегчить уборку урожая, а также для предохранения от заморозков и засухи.

Базельскому химику Паулю Герману Мюллеру – руководителю ла­боратории фирмы «Гейги» (Geygy), за обнаружение у ДДТ поразитель-66

ных 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.

В результате накопления множества подобных сведений за ДДТ ут­вердилась слава чудовищно опасного препарата. Когда в США концен­трация ДДТ в молоке кормящих матерей в результате передачи этого вещества через пищевые цепи достигла уровня в 4 раза выше предельно допустимого, применение ДДТ было запрещено.

По химическому составу выделяются 3 основные группы пестицидов:

Неорганические соединения (соединения ртути, фтора, бария, серы, меди, а также хлораты и бораты).

Пестициды растительного, бактериального и грибного происхож­дения (пиретрины, бактериальные и грибные препараты, антибиотики и фитонциды).

Органические соединения, к которым относятся пестициды высо­кой физиологической активности: хлорорганические соединения (гекса-хлорциклогексан, гептахлор и др.); фосфорорганические соединения (хлорофос, метилнитрофос, карбофос и др.); производные карбамино-вой, тио- и дитиокарбаминовой кислот (пиримор, карбин, тиллом); нит-ропроизводные фенолов (нитрафен, каратан); фталимиды (каптан, фта-лан); минеральные масла; органические соединения ртути (гранозан, меркуран и др.); хиноны (дихлон); производные мочевины и др.

В зависимости от способности сопротивляться процессам разложе­ния пестициды подразделяются на слабостойкие (сохраняются в окру­жающей среде 1–12 недель), среднестойкие (сохраняются 1–18 месяцев) и очень стойкие (сохраняются два года и более). Очевидно, что слабо­стойкие пестициды в окружающей среде практически не накапливают­ся. В идеальном виде пестицид, оказав требуемое воздействие на вреди­теля, должен был бы сразу разрушиться, образовав безвредные продук­ты разложения.

Особую опасность представляют стойкие и кумулятивные пести­циды: триазин, симтриазин, хлордан, гептахлор – они обнаруживаются в почве спустя десять и более лет после применения. Поступая в почву, пестициды мигрируют вниз по профилю с нисходящими токами дожде­вых и оросительных вод, причем скорость и глубина миграции зависят от дозы токсиканта, его летучести и адсорбируемости, а также от водно­го и теплового режимов почвы. Остаточные количества пестицидов об­наруживают на глубине 200 см и более.

Попадая в почвенно-грунтовые воды в малых концентрациях, пес­тициды изменяют к худшему органолептические свойства воды (вкус, запах). Присутствие 5–10 мкг/л дихлорфенола придает воде специфиче­ский запах и делает ее непригодной для питья. В годы массового при­менения ДДТ на хлопковых полях этот пестицид обнаруживали в арте­зианских скважинах на глубине 80 м, а его концентрация в арыках пре­вышала допустимую в 3–4 раза, а иногда и в десятки раз.

Современные пестициды за редким исключением обладают низкой токсичностью, приближающейся к токсичности поваренной соли, и во много раз менее ядовиты, чем кофеин. Следует отметить, что современ­ные пестициды в течение одного вегетационного периода полностью разрушаются в окружающей среде. Мировой океан можно считать ак­кумулятором особо стойких пестицидов. Так, для наиболее хорошо изу­ченного из них – ДДТ (4,4´-дихлордифенилтрихлорметилметан) – уста­новлено, что в гидросферу поступило более 25% общего количества использованного препарата. Следовательно, использование долгоживу-щих пестицидов должно быть ограничено или запрещено. Например, применение ДДТ запрещено во всем мире, в бывшем СССР – с 1970-х годов. Последовательность введения запрета на ДДТ в различных стра­нах была следующая: Новая Зеландия, СССР, Венгрия, Швеция, Дания, Финляндия, далее – прочие страны.

Для уменьшения возможной опасности разработаны следующие требования к современным пестицидам:

1) низкая острая токсичность для человека, сельскохозяйственных животных и других объектов окружающей среды;

2) отсутствие отрицательных эффектов при длительном воздейст­вии малых доз, в том числе мутагенного, канцерогенного и тератогенно­го действия (тератогенный – повреждающий зародыш);

3) низкая персистентность.

Кроме того, рекомендуемые препараты должны обладать следую­щими свойствами:

1) высокая эффективность в борьбе с вредными организмами;

2) экономическая целесообразность использования;

3) доступность сырья и производства.

Широкое применение пестицидов связано с их высокой экономиче­ской эффективностью.

Несмотря на то, что в перспективе на будущее разработка «корот-коживущих» пестицидов отодвинет эту группу загрязнителей на более низкий уровень в ранжированном по степени опасности ряду загрязни­телей, токсичность этих соединений в отношении биологических систем различного уровня организации неоспорима.

Так, на сайте орнитологического международного журнала

Ornithomedia в 1995 г. опубликована тревожная статья израильской исследо­вательницы Орны Эшед о причинах смертности грифов на севере Израиля.

По мнению ученых, причиной высокой смертности птиц стала ин­токсикация карбаматным пестицидом альдикарб. Это удобрение ис­пользуют израильские фермеры.

Альдикарб легко растворим в воде. Эксперты Всемирной организа­ции здравоохранения считают его применение крайне опасным, по­скольку альдикарб высоко токсичен и может угрожать здоровью не только животных, но и человека.

Большинство пестицидов относится к высокоактивным органическим соединениям. Эти пестициды по форме концентратов эмульсий являются липофильными соединениями, поэтому хорошо растворяются в липидах клеточных мембран и легко диффундируют в клетке. Проникнув в живую клетку, пестициды изменяют физико-химические свойства цитоплазмы, разрушают мембраны органелл, изменяют реакцию среды, нарушают усло­вия нормального функционирования клеточных белков.

Накопление пестицидов в трофической цепи чрезвычайно опасно: так, в морских экосистемах планктон и мальки, селективно поглощающие ток­сиканты, сами служат пищей более крупным организмам, обитающим в океане. Если процесс концентрирования хлорпроизводных углеводородов повторяется на нескольких уровнях трофических цепей, то в конце цепей содержание токсикантов может оказаться очень высоким.

Накоплен огромный массив информации о действии ДДТ на живые организмы, о процессах аккумуляции и передачи этого токсиканта через пищевые цепи. Так, в отношении последовательного концентрирования ДДТ известно: если ДДТ распыляют с самолета над каким-нибудь стоя­чим водоемом, то уже через несколько дней его нельзя обнаружить в воде, так как к этому времени он успевает полностью перейти из воды в микроорганизмы (бактерии, водоросли) или же в донный ил водоема. Таким образом, ДДТ переходит в начальные звенья пищевых цепей, и в результате запускается процесс его накопления, которым определяется пагубная роль ДДТ в пищевой цепи.

Один из наиболее очевидных примеров простой пищевой цепи, в которой циркулирует ДДТ, – это случай с перелетными дроздами, опи­санный Рашель Карсон. Гриб Ceratocystis ulmi вызывает опустошитель-69

ную болезнь вязов – так называемую голландскую болезнь. Ее передает вязовый заболотник (Scolytes multistriatus), с которым боролись, обраба­тывая ДДТ отдельные деревья или целые парковые насаждения. Остат­ки осевшего на деревьях ДДТ попадают затем с дождевой водой, а осе­нью и вместе с опадающими листьями в почву или в листовую подстил­ку. Там ДДТ поглощают дождевые черви, поедающие остатки листьев, и он откладывается и даже концентрируется в их телах. Если теперь перелетные дрозды (Turdus migratorius) будут поедать преимуществен­но дождевых червей, то они будут хронически отравляться ДДТ. Непо­средственно погибает только часть дроздов, но у всех без исключения нарушается способность к размножению. Они становятся стерильными или откладывают бесплодные яйца; либо умирают их птенцы, особенно в тех случаях, когда их кормят дождевыми червями, содержащими ДДТ. Именно поэтому побочным результатом борьбы с голландской болез­нью вязов, проводившейся с помощью ДДТ, явилось почти полное ис­чезновение перелетных дроздов на значительных территориях США.

Существенное влияние пестициды оказывают на почвенную мик-робиоту. Реакция почвенной микробиоты на пестициды варьирует от высокой устойчивости до сильной чувствительности. Под влиянием пестицидов наиболее заметно снижается численность микроорганизмов-нитрификаторов, почвенных грибов; бактерии и актиномицеты испыты­вают меньший стресс.

Влияние пестицидов на микробиоту существенно зависит от вида применяемого пестицида. Из систематических групп микроорганизмов наиболее сильно угнетаются грибы: Penicillium, Fusarium, Humicola, Mucor, Trichoderma. Из бактерий наиболее устойчивы псевдомонады, коринебактерии и флавобактерии. Предполагают, что негативному воз­действию пестицидов более подвержены эволюционно более древние организмы – автотрофные и диазотрофные бактерии, генетическая ос­нова которых формировалась в примитивной биосфере Земли в отсутст­вие физиологически активных соединений.

Воздействие пестицидов на почвенную микробиоту не всегда нега­тивно. Поступление в почву органических остатков в результате массо­вой гибели сорняков после применения гербицида может увеличивать численность некоторых групп микрорганизмов. Так, например, обра­ботка почвы каптаном и паратионметилом повышает численность бак­терий, актиномицетов и сапрофитных грибов.

Экологические последствия применения пестицидов оцениваются не­однозначно. С одной стороны, при правильном применении пестицидов не только не обнаруживается их повреждающего действия на экосистемы, эта группа соединений даже оказывает положительный эффект. С другой сто­роны, объемы вносимых в настоящее время пестицидов настолько велики, что вызывают значительные экологические сдвиги. Выявлены такие нега-70

тивные аспекты воздействия пестицидов на биол огические объекты, как мутагенный, канцерогенный, аллергенный. Поэтому современная стратегия охраны окружающей среды ориентируется на постоянное снижение оста­точных количеств пестицидов в окружающей среде.

Дата добавления: 2015-02-05 | Просмотры: 1165 | Нарушение авторских прав