Загрязнение веществами, применяемыми в растениеводстве Пестициды

Пестициды являются одним из компонентов, формирующих общую химическую нагрузку на здоровье человека, нанося вред природе, а значит, и условиям обитания человека, а также попадая в человеческий организм с продуктами питания.

Пестициды (ядохимикаты) – общее наименование всех химических соединений, которые применяют в сельском хозяйстве для защиты растений и животных от сорняков, вредителей и болезней (англ. pestis – паразиты, cide – уничтожать).

С точки зрения гигиены питания пестициды представляют интерес главным образом как наиболее вероятный неблагоприятный фактор окружающей среды. В связи с этим необходимо полное освобождение продуктов от пестицидов.

Современные исследования подтверждают, что пищевой путь поступления пестицидов в организм человека является основным. Поэтому в задачу гигиены питания входят изучение и разработка мероприятий по защите продуктов растительного и животного происхождения от загрязнения пестицидами, а также профилактика хронической интоксикации и других видов их неблагоприятного воздействия на здоровье населения.

В Российской Федерации ни один новый пестицид не может быть использован в сельскохозяйственной практике без специального разрешения Министерства здравоохранения. При Министерстве работает Комитет по изучению и регламентации применения пестицидов. Его функциями являются:

– координация научных исследований по изучению пестицидов, проводимых различными научными учреждениями;

– принятие решения о возможности внедрения в сельскохозяйственную практику новых пестицидов;

– апробация инструкций и санитарных правил, касающихся мероприятий по охране продуктов питания от загрязнения пестицидами;

– утверждение ПДК остаточных количеств пестицидов в продуктах питания.

К сожалению, контроль за разработкой и применением пестицидов в различных странах недостаточен. Так, в 1977 году в США средняя стоимость разработки одного пестицида составляла около 6,1 млн. долл., а период от синтеза пестицида до его внедрения в производство – около 8 лет. Разработчики стараются сэкономить время на биологических, медико-санитарных и экологических испытаниях препаратов. В результате подобной экономии времени и средств и выпущены тысячи не изученных наукой вредных химических соединений, которые, возможно, и обеспечивают какой-то краткосрочный положительный эффект в сельскохозяйственной отрасли.

В настоящее время в качестве пестицидов используется около 900 активных соединений, входящих в состав 60000 препаратов. Ими обрабатывается более 4 млрд. га земли. В России разрешено применение в сельском хозяйстве около 400 химических препаратов.

Классификация пестицидов

Несмотря на многообразие и большое число наименований пестициды можно систематизировать, исходя из их природы, токсичности и назначения.

1. По природе и химической структуре:

• хлорорганические соединения (ХОС);

• фосфороорганические соединения (ФОС);

• карбаматы (производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот);

• ртутьорганические соединения (РОС);

• медьсодержащие соединения; циан- и родансодержащие соединения; фторсодержащие соединения;

• карбоновые кислоты и их производные; производные мочевины и гуанидина;

• нитро- и хлорпроизводные фенола;

• углеводороды, альдегиды и их производные;

• гетероциклические соединения различных групп.

2. По токсичности (при поступлении в желудок):

• сильнодействующие вещества – среднесмертельная доза (ЛД₅₀) менее 50 мг/кг;

• высокотоксичные вещества – ЛД₅₀ 50…200 мг/кг;

• среднетоксичные вещества – ЛД₅₀ 200…1000 мг/кг;

• малотоксичные вещества – ЛД₅₀ более 1000 мг/кг.

Среднесмертельная доза (ЛД₅₀) – количество вещества, вызывающего гибель 50 % использованных в опыте животных.

3. По кумуляции:

• вещества, обладающие сверхкумуляцией, КК < 1;

• вещества, обладающие выраженной кумуляцией, КК = 1…3;

• вещества, обладающие умеренной кумуляцией, КК = 3…5;

• вещества, обладающие слабо выраженной кумуляцией, КК > 5.

Коэффициент кумуляции (КК) – отношение суммарной дозы вещества, вызвавшей гибель 50 % подопытных животных при многократном введении, к дозе, вызвавшей гибель 50 % животных при однократном воздействии.

4. По стойкости (персистентности):

• очень стойкие вещества – время разложения на нетоксичные компоненты составляет свыше 2 лет;

• умеренно стойкие вещества – время разложения на нетоксичные компоненты до 6 мес.;

• малостойкие вещества – время разложения на нетоксичные компоненты до 1 мес.

Стойкость пестицидов в окружающей среде оценивают подобно радиоактивным изотопам по периоду полураспада – времени, в течение которого концентрация пестицида сокращается вдвое (t_0,5).

5. По назначению:

• инсектициды (для истребления насекомых),

• акарициды (для уничтожения клещей),

• нематициды (для уничтожения круглых червей),

• зооциды (для уничтожения грызунов),

• фунгициды (для уничтожения грибов), репелленты (для отпугивания насекомых),

• гербициды (для уничтожения сорняков),

• бактерициды (для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями растений),

• дефолианты (для уничтожения листьев),

• десиканты (для предуборочного подсушивания растений) и др.

За последние 20 лет мировое использование пестицидов претерпело существенные изменения. Развитые страны преимущественно используют гербициды, некоторые инсектициды и фунгициды. Развивающиеся страны применяют в основном инсектициды и фунгициды с высокой токсичностью. Наибольший расход пестицидов отмечен в Японии, Европе, США и Китае. В России, несмотря на существенное сокращение объемов агрохимикатов, отмечена тенденция к увеличению использования высокоактивных препаратов с низкими нормами расхода. Так, в Краснодарском крае за последние 10 лет наблюдалось снижение объемов и ассортимента пестицидов в 3 раза, а в Курской области за период 1994…2000 гг. ассортимент пестицидов увеличился на 34,4 % в основном из групп ХОС, ФОС и пиретроидов.

В табл. 1 приведена токсичность наиболее широко применяемых инсектицидов для рыб. Как видно из приведенных данных, токсичность хлор- и фосфорорганических соединений превосходит токсичность наиболее ядовитых соединений неорганической природы. Следует также отметить, что гидробионты, в первую очередь рыбы, менее устойчивы к пестицидам, чем млекопитающие. Устойчивость рыб к некоторым инсектицидам падает с возрастом.

Таблица 1

Токсичность некоторых инсектицидов для рыб

(ЛД₅₀) через 48 часов

Препарат	Токсичность, мг/л
	Для форели	Для щуки	Для зеркального карпа
Эндрин Эндосульфан Дильдрин Карбофос Токсафен ДДТ Линдан Альдрин Диазинон Хлортион Гептахлор Хлориндан Хлорофос Тиофос Меркаптофос Метилмеркаптофос	0,008 0,01 0,04 0,1 0,2 0,2 0,3 0,2 0,5 0,5 0,6 1,0 1,0 3,0 4,0 7,5	0,001 0,005 0,05 1,0 0,1 0,05 0,2 0,2 2,0 0,4 0,4 0,05 1,0 3,0 4,0 4,0	0,004 0,011 0,067 29,4 0,056 0,057 0,28 0,165 5,2 4,1 0,38 1,16 более 100,0 3,5 15,2 более 100,0

Пестициды, относящиеся к сильнодействующим и высокотоксичным веществам, представляют наибольшую опасность при поступлении в организм с пищевыми продуктами, так как могут наблюдаться острые отравления. Хронические отравления наблюдаются при кумуляции в организме стойких пестицидов, содержащихся в продуктах питания.

В санитарно-токсикологическом отношении наибольшую опасность представляют пестициды, обладающие одним или комплексом следующих свойств:

• высокой токсичностью – ЛД₅₀ менее 200 мг/кг;

• высокой устойчивостью во внешней среде и длительной сохраняемостью в почве, воде и продуктах питания;

• высокой токсичностью веществ, образующихся в результате распада (разложения) препарата во внешней среде под влияние метеорологических и др. факторов;

• выраженными кумулятивными свойствами, способностью накапливаться в тканях и органах, достигая значительных концентраций;

• длительным пребыванием в организме;

• способностью выделения из организма через молоко лактирующих животных и кормящих матерей;

• способностью образовывать стойкие масляные эмульсии и длительно сохраняться в этих эмульсиях при обработке последними плодов и других растительных продуктов, используемых в питании человека.

Особую опасность представляют пестициды, характеризующиеся «неблагоприятной триадой»:

1) высокой устойчивостью во внешней среде;

2) выраженными кумулятивными свойствами;

3) способностью выделяться с молоком лактирующих животных и кормящих матерей.

Патогенное действие пестицидов на организм человека, помимо острых, подострых и хронических отравлений, может проявляться побочными и отдаленными последствиями: генетическим влиянием (эмбриотоксическое, гонадотоксическое, мутагенное и тератогенное действие), снижением иммунитета, аллергенным, бластомогенным (образование доброкачественных опухолей) и канцерогенным действием.

С гигиенических позиций наиболее приемлемы те пестициды, которые, выполнив свое назначение, распадаются на безвредные компоненты под влиянием различных факторов внешней среды. Однако обеспечить применение только таких пестицидов пока не удается. В связи с этим используются пестициды, которые присутствуют в продуктах в виде остаточных количеств. В результате проведенных исследований установлено предельно допустимое остаточное содержание пестицидов в продуктах питания.