Тема 2.1.Пестициди як фактор забруднення навколишнього середовища

1. Забруднення біосфери пестицидами та їх негативний вплив на природу і людину

2. Екологізація захисту рослин

2.1. Агротехнічний метод

2.2. Біологічний метод

2.3. Раціональне застосування хімічного методу

2.4. Механічний метод

2.5. Фізичний метод

1. Забруднення біосфери пестицидами та їх негативний вплив на природу і людину

До небезпечних речовин антропогенного походження, що надходять у навколишнє середовище, поряд з промисловими відходами, належать також хімічні засоби боротьби з шкідливими організмами – пестициди. Обсяг цих біологічно активних і частіше високотоксичних для людини і тварин речовин, що використовуються щорічно в світовій практиці, нині досягає понад 2 млн. т.

Пестициди застосовують головним чином на сільськогосподарських угіддях і в невеликому обсязі в лісах, однак внаслідок циркуляції у повітряному й водному середовищах і перенесення живими організмами по ланцюгах живлення, вони можуть дуже поширюватися в природних ландшафтах, потрапляючи в харчові продукти, і завдавати шкоди тваринному світу і здоров'ю людини.

Пестициди відомі давно. Так, у Китаї, починаючи з XVI століття, застосовують миш'як як засіб боротьби з шкідниками сільськогосподарських культур. Арсеніт міді, винайдений ще у XVIII столітті, поклав початок серії миш'якових препаратів, які використовують і тепер як інсектициди. В XIX столітті поштовхом для наукових досліджень хімічних засобів захисту рослин послужили ряд трагічних подій: протягом трьох років в Ірландії лютував картопляний голод через глибоке захворювання бульб; спалах подібної епіфітотії виник у Німеччині; приблизно в той же час (50-ті роки) виноградники Австрії, Німеччини, Франції постраждали від захворювань, внаслідок яких загинуло майже 80 % урожаю.

Підраховано, що прибуток від застосування пестицидів у три рази перевищує витрати на їх виробництво. Але, будучи могутнім засобом проти шкідників, хвороб і бур'янів, пестициди є одним із найнебезпечніших факторів забруднення навколишнього середовища. Вони шкідливі для всіх живих організмів, включаючи корисних комах, тварин і людей.

За даними ЮНЕСКО, пестициди в загальному обсязі забруднення біосфери землі займають 8 – 9 місце після таких речовин, як нафтопродукти, ПАР (поверхнево-активні речовини), фосфати, мінеральні добрива, важкі метали, окиси азоту, сірки, вуглецю та інші сполуки.

Незважаючи на те, що пестициди становлять дуже незначну частину загальної маси забруднювачів, що надходять у зовнішнє середовище, вони можуть бути дуже небезпечними внаслідок високої біологічної активності.

Надходження пестицидів у сільськогосподарський ландшафт відбувається головним чином при проведенні хімічних засобів боротьби із шкідливими організмами наземними засобами чи авіацією, внаслідок випаровування з поверхні ґрунту або рослин, при витіканні під час зберігання і транспортування тощо.

Технічні продукти більшості речовин, що застосовують як пестициди, не розчиняються у воді і для практичного використання їх випускають у таких різноманітних препаративних формах: емульгуючі концентрати (е. к.), при розведенні водою утворюють водні емульсії; порошки, що змочуються (з. п.), при розбавленні водою утворюють повільно осідаючі суспензії; концентрати (к.) технічної речовини, що призначені для обприскування рослин; гранульовані препарати (г. п.), які містять діючу речовину і наповнювач (бентоніт, каолін, вермикуліт, трепел) або суперфосфат. Виготовляють гранули діаметром від 0,25 до 5 мм для наземного і внутрішньоґрунтового застосування.

Способи застосування пестицидів залежать від їх призначення, препаративної форми. Це обробка посівного матеріалу інсектицидами і фунгіцидами, обприскування, обпилювання, обробка гранульованими препаратами.

Раціональне застосування інсектицидів, фунгіцидів і гербіцидів ґрунтується на різних тактичних підходах, зумовлених особливостями біології шкідників, збудників хвороб, бур'янів і характером проявлення їх шкідливості.

При обробці сільськогосподарських угідь пестицидами частина їх втрачається внаслідок знесення вітром, розсіювання в атмосфері з потоками повітря. Залежно від технології застосування і фізичних властивостей препаративної форми на рослини і ґрунт осідає 40 – 70 % норми витрати, утворюючи початковий запас токсичної речовини. Крім того, багато які пестициди можуть поширюватися за межі оброблюваних ділянок і більш чи менш тривалий чнс циркулюють у біосфері. В атмосферу вони надходять безпосередньо при їх застосуванні, а також унаслідок випаровування з поверхні ґрунту, рослин, води. Потім у результаті конденсації парів і утворення краплинно-рідких або твердих часток пестициди з атмосфери потрапляють у ґрунт, на поверхню рослин і у водойми, поширюючись на великих територіях. У водойми вони надходять з поверхневими і підґрунтовими стоками із сільськогосподарських угідь.

Хімічні препарати шкідливі для людини і навколишнього середовища. Потенційна загроза від їх використання полягає як у гострій токсичності при потраплянні в організм людини або тварин, так і в хронічній дії, в кумулятивному ефекті, в міграції залишків пестицидів водними і повітряними шляхами на значні відстані.

Хрестоматійним прикладом глобальної міграції хлорорганічних пестицидів, зокрема ДДТ, є кумуляція їх у жирі пінгвінів, які живуть в Антарктиді. Так, за даними, надрукованими в Німеччині, з атмосфери на територію Північного моря щорічно випадає до 300 т ДДТ. Нагромадження пестицидів в окремих тканинах відбувається непомітно. Але коли кількість їх досягає певного рівня, вони призводять до порушення функцій найважливіших органів, захворювання і зниження стійкості організму.

Серед хвороб, які можуть з'явитися внаслідок токсикації організму, відмічають злоякісні пухлини (головним чином пухлияи печінки), хромосомні порушення, підвищення інтенсивності мутаційного процесу, що пов'язано з підвищенням частоти прояву спадкових хвороб обміну, аномалій розвитку тощо.

Більше половини пестицидів належать до мутагенів-речовин, які змінюють спадкову природу рослин і тварин, включаючи людину. Відомо, що прометрин порушує не тільки білкоутворюючу, але й протромбіноутворюючу функцію печінки, зменшує кількість еритроцитів і гемоглобіну у крові. Крім порушень, які викликаються в організмі атразином і прометрином, пропазин порушує діяльність центральної нервової системи і терморегуляцію тіла. Основні зміни при отруєнні тварин похідними речовинами (лінурон, монурон) відбуваються в печінці, нирках і селезінці. Крім того, вони несприятливо впливають на ендокринну систему і обмін речовин.

В останнє десятиріччя різко зросла кількість алергічних захворювань, що є одним з наслідків впливу пестицидів.

Внаслідок багаточисленних досліджень рослин, комах і тварин нагромаджено досить великий матеріал про мутагенні властивості гербіцидів. Наприклад, у хлор-ІФК та інших карбаматах встановлено здатність підвищувати рівень поліплоїдії у рослин, а також мутагенну активність атразину, симазину і 2,4-Д.

За останні 20 років ряд масових отруєнь було викликано пестицидами. Це відбувалося, головним чином, із двох причин: внаслідок забруднення харчових продуктів під час їх перевезення і зберігання, а також у результаті використання в їжу протруєного насіння.

Таким чином, пестициди є одним з вагомих факторів забруднення навколишнього середовища.