Пестициды как фактор загрязнение окружающей среды:
Загрязнение пестицидами биосферы и их негативное влияние на природу и человека

автор:

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 чого загинуло майже 80% врожаю.

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 в той же час — один 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-те 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 пестицидів можуть поширюватися за межі оброблюваних ділянок і більш чи менш тривалий час циркулюють у біосфері. В атмосферу вони надходять безпосередньо при їх застосуванні, а також внаслідок випаровування з поверхні ґрунту, рослин, води. Потім у результаті конденсації парів і утворення краплинорідких 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, у зв’язку з токсичністю, 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 жирові пінгвінів, які живуть в Антарктиді. Так, за даними, надрукованими в Німеччині, з атмосфери на територію Північного моря щорічно випадає до 300т 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 пухлини 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 сечовинами (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. У хлор-ІФК, наприклад, 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, з двох причин: внаслідок забруднення харчових продуктів під час їх перевезення і зберігання, а також у результаті використання в їжу протруєного насіння.

Нині поки що не спостерігається загрожуючого росту захворювання населення внаслідок прямого чи побічного впливу пестицидів, але, враховуючи тривалий латентний період появи ряду небезпечних захворювань і порівняно недавній помітний початок масового використання пестицидів, потрібна підвищена увага до цієї проблеми.

Забруднення навколишнього середовища пестицидами виступає як один з нових, тимчасово діючих факторів відбору і для природи в цілому. Один із яскравих доказів шкідливого впливу пестицидів на фауну є різке зменшення чисельності хижих птахів-однієї з кінцевих ланок у ланцюгах живлення. Орли, соколи, коршуни разом з тілами своїх жертв споживають максимальну кількість штучних речовин, яких раніше не було на планеті.

Таким чином, пестициди, що є одним з факторів впливу людини на навколишнє середовище, можуть мати на неї різноманітний побічний вплив. В залежності від ступеня прояву їх можна розділити на 4 категорії:

1. Поява нових шкідників. Цей процес спостерігається в тих випадках, коли розповсюдження видів шкідливих комах, яких раніше стримували ентомофаги, набуває загрозливих розмірів після різкого скорочення останніх внаслідок хімічного захисту рослин. Класичний приклад — розмноження червоного павутинного кліща після зниження чисельності його природних ворогів, що було викликане застосуванням препарату ДДТ. Відомо також багато випадків зростання чисельності шкідників у плодових насадженнях (яблуневої плодожерки, листокруток, попелиць) після припинення обробок. При знищенні пестицидами хижих жуків, що знаходяться у поверхневому шарі ґрунту, відбувається звичайно різке зростання щільності популяцій попелиць.

2. Розвиток стійкості (резистентності) шкідливих організмів до пестицидів. Вона пов’язана із стійкістю та накопиченням залишків пестицидів і обумовлена зміною популяцій в результаті переходу від чутливих особин до стійких організмів того ж виду внаслідок відбору, викликаного впливом пестициду.

3. Вплив пестицидів та їх залишків на рослини, тварин і навколишнє середовище (пошкодження і зміна рослин, зміни в складі мікрофлори, загибель ссавців, птахів, риб або корисних комах). Такий вплив може призвести до розвитку вторинних шкідників внаслідок зникнення певних видів хижаків і паразитів, які в нормальних умовах могли б підтримувати потенціал шкідника на рівні, нижчому за його поріг економічної шкодочинності. Іншими словами, пестициди можуть впливати на біоценози.

4. Накопичення і передача по харчових ланцюгах. Залишки пестицидів у навколишньому середовищі можуть бути поглинуті рослинами і тваринами, які, в свою чергу, стають поживою для більших тварин, в організмі яких концентрація пестицидів зростає. Це призводить до накопичення їх у продуктах харчування.

Циркуляція пестицидів може відбуватися за такими схемами:

1. Повітря — рослини — ґрунт — рослини — травоїдні тварини — людина.

2. Ґрунт — вода — зоофітопланктон — риба — людина.

Потенціальна загроза пестицидів, їх накопичення у навколишньому середовищі вимагає наукового пошуку і розробки підходів до організації захисних заходів. Такими є інтегровані системи захисту рослин, які мають природоохоронну направленість. Вони плануються і проводяться з урахуванням особливостей розвитку шкідливих організмів і рослин, що ними пошкоджуються, а також зональних особливостей їх застосування. Виконання комплексу профілактичних прийомів, які входять у системи, мають створювати умови, що пригнічують популяції шкідників і збудників хвороб та позбавляти їх можливості зберігатися у резерваціях в несприятливі періоди року. Поряд з цим системи мають передбачати використання стійких сортів і гібридів, а також активні методи боротьби з шкідливими організмами при умові зменшення негативної післядії хімічних препаратів. Необхідно дотримуватись регламентів їх використання, категорично забороняється використовувати препарати, які не дозволені відповідними державними установами. Отже, запобігання забрудненню навколишнього середовища хімічними засобами захисту рослин є однією з важливих проблем сучасного інтенсивного землеробства.

Таким чином, пестициди є одним з вагомих факторів забруднення навколишнього середовища. їх застосування є вимушеним заходом на дію шкідливих природних організмів, які конкурують з людиною за умови виживання. Та чи так необхідно завжди вдаватися до крайніх заходів захисту, чи є шляхи значного зниження обсягів застосування в сільськогосподарському виробництві пестицидів? На ці питання у певній мірі дає відповідь наступний розділ.