Pestycyd
Pestycydy to substancje przeznaczone do zwalczania szkodników . Obejmuje to herbicydy , insektycydy , nematocydy , moluskocydy , rybobójcze , awicycydy , rodentycydy , bakteriobójcze , repelenty owadów , repelenty zwierząt , mikrobicydy , fungicydy i lamprycydy . Najbardziej powszechnymi z nich są herbicydy, które stanowią około 50% całego zużycia pestycydów na świecie. Większość pestycydów ma służyć jako środki ochrony roślin (znane również jako środki ochrony roślin), które ogólnie chronią rośliny przed chwastami , grzybami lub owadami . Jako przykład, grzyb Alternaria solani jest używany do zwalczania chwastów wodnych Salvinia .
Ogólnie pestycyd to środek chemiczny (taki jak karbaminian ) lub czynnik biologiczny (taki jak wirus , bakteria lub grzyb ), który odstrasza, obezwładnia, zabija lub w inny sposób zniechęca szkodniki. Szkodniki docelowe mogą obejmować owady, patogeny roślin , chwasty, mięczaki , ptaki , ssaki , ryby , nicienie (robaki obłe) i drobnoustroje , które niszczą własność, powodują uciążliwość lub rozprzestrzeniają choroby lub są chorobami wektory . Oprócz tych korzyści pestycydy mają również wady, takie jak potencjalna toksyczność dla ludzi i innych gatunków.
Definicja
| Rodzaj pestycydu | Docelowa grupa szkodników |
|---|---|
| Algocydy lub glonocydy | glony |
| Awicydy | Ptaki |
| środki bakteriobójcze | Bakteria |
| Fungicydy | Grzyby i lęgniowce |
| Herbicydy | Zakład |
| Insektycydy | owady |
| Lamprycydy | Minogi |
| Roztoczobójcze lub roztoczobójcze | Roztocza |
| Moluskocydy | ślimaki |
| nematocydy | Nicienie |
| Rodentycydy | Gryzonie |
| środki śluzobójcze | Glony , bakterie , grzyby i pleśnie śluzowe |
| wirusobójcze | Wirusy |
Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) zdefiniowała pestycydy jako:
- wszelkie substancje lub mieszaniny substancji przeznaczone do zapobiegania, niszczenia lub kontrolowania wszelkich szkodników, w tym wektorów chorób ludzi lub zwierząt, niepożądanych gatunków roślin lub zwierząt, wyrządzających szkody podczas lub w inny sposób zakłócających produkcję, przetwarzanie, przechowywanie, transport lub obrót żywnością, produktami rolnymi, drewnem i produktami z drewna lub paszami dla zwierząt lub substancjami, które mogą być podawane zwierzętom w celu zwalczania owadów, pajęczaków lub innych szkodników w ich ciałach lub na ich ciele. Określenie to obejmuje substancje przeznaczone do stosowania jako regulator wzrostu roślin, defoliant, środek osuszający lub środek przerzedzający owoce lub zapobiegający przedwczesnemu opadaniu owoców. Stosowany również jako substancje stosowane w uprawach przed lub po zbiorach w celu ochrony towaru przed zepsuciem podczas przechowywania i transportu.
Pestycydy można klasyfikować według organizmu docelowego (np. herbicydy , insektycydy , fungicydy , rodentycydy i pediculicydy – patrz tabela), struktury chemicznej (np. organiczne, nieorganiczne, syntetyczne lub biologiczne (biopestycydy), chociaż rozróżnienie może się czasami zacierać) i stanu fizycznego (np. gazowy (fumigant) ) . Biopestycydy obejmują pestycydy drobnoustrojowe i pestycydy biochemiczne . Pestycydy pochodzenia roślinnego lub „ środki botaniczne ”. " rozwijały się szybko. Należą do nich pyretroidy , rotenoidy , nikotynoidy i czwarta grupa, która obejmuje strychninę i scillirozyd .
Wiele pestycydów można pogrupować w rodziny chemiczne. Wybitne rodziny insektycydów obejmują chloroorganiczne , fosforoorganiczne i karbaminiany . Węglowodory chloroorganiczne (np. DDT ) można rozdzielić na dichlorodifenyloetany, związki cyklodienowe i inne pokrewne związki. Działają poprzez zakłócenie równowagi sodowo-potasowej włókna nerwowego, zmuszając nerw do ciągłej transmisji. Ich toksyczność jest bardzo zróżnicowana, ale zostały wycofane ze względu na ich trwałość i zdolność do bioakumulacji . Organofosforany i karbaminiany w dużej mierze zastąpiły chloroorganiczne. Oba działają poprzez hamowanie enzymu acetylocholinoesterazy , umożliwiając acetylocholinie przekazywanie impulsów nerwowych w nieskończoność i powodując różne objawy, takie jak osłabienie lub paraliż. Organofosforany są dość toksyczne dla kręgowców iw niektórych przypadkach zostały zastąpione mniej toksycznymi karbaminianami. Tiokarbaminiany i ditiokarbaminiany to podklasy karbaminianów. Wybitne rodziny herbicydów obejmują herbicydy fenoksylowe i benzoesowe (np. 2,4-D ), triazyny (np. atrazyna ), moczniki (np. diuron ) i chloroacetanilid (np. alachlor ). Związki fenoksylowe mają tendencję do selektywnego zabijania chwastów szerokolistnych, a nie traw. Herbicydy kwasu fenoksylowego i benzoesowego działają podobnie do roślinnych hormonów wzrostu i powodują wzrost komórek bez normalnego podziału komórek, miażdżąc system transportu składników odżywczych w roślinie. Triazyny zakłócają fotosyntezę. Wiele powszechnie stosowanych pestycydów nie należy do tych rodzin, w tym glifosat .
Aplikację środków do zwalczania szkodników zwykle przeprowadza się przez zdyspergowanie substancji chemicznej w (często na bazie węglowodorów) układzie rozpuszczalnik - środek powierzchniowo czynny w celu uzyskania jednorodnego preparatu. Badanie wirusa przeprowadzone w 1977 roku wykazało, że określony pestycyd nie zwiększa śmiertelności wirusa. Kombinacje zawierające środki powierzchniowo czynne i rozpuszczalnik wyraźnie wykazały, że wstępne potraktowanie nimi znacznie zwiększyło śmiertelność wirusów u myszy testowych.
Pestycydy można klasyfikować na podstawie ich funkcji mechanizmu biologicznego lub metody aplikacji. Większość pestycydów działa poprzez zatruwanie szkodników. Ogólnoustrojowy pestycyd przemieszcza się wewnątrz rośliny po wchłonięciu przez roślinę. W przypadku insektycydów i większości fungicydów ruch ten jest zwykle skierowany w górę (przez ksylem ) i na zewnątrz. Rezultatem może być zwiększona wydajność. Ogólnoustrojowe środki owadobójcze, które zatruwają pyłki i nektar w kwiatach , mogą zabijać pszczoły i inne potrzebne zapylacze .
W 2010 roku ogłoszono opracowanie nowej klasy fungicydów zwanych paldoksynami. Działają one poprzez wykorzystanie naturalnych substancji obronnych uwalnianych przez rośliny zwanych fitoaleksynami , które grzyby następnie odtruwają za pomocą enzymów. Paldoksyny hamują enzymy detoksykacyjne grzybów. Uważa się, że są bezpieczniejsze i bardziej ekologiczne.
Historia
Od 2000 roku pne ludzie używali pestycydów do ochrony swoich upraw. Pierwszym znanym pestycydem było siarki elementarnej stosowane w starożytnym Sumerze około 4500 lat temu w starożytnej Mezopotamii. W XV wieku w uprawach stosowano toksyczne chemikalia, takie jak arsen , rtęć i ołów , w celu zwalczania szkodników. W XVII wieku siarczan nikotyny był ekstrahowany z liści tytoniu do stosowania jako środek owadobójczy. W XIX wieku wprowadzono dwa kolejne naturalne pestycydy, złocień , który pochodzi z chryzantem , oraz rotenon , który pochodzi z korzeni warzyw tropikalnych . Do lat pięćdziesiątych dominowały pestycydy na bazie arsenu. Paul Müller odkrył, że DDT jest bardzo skutecznym środkiem owadobójczym. Dominowały chlorki, takie jak DDT, ale w Stanach Zjednoczonych do 1975 r. Zostały one zastąpione organofosforanami i karbaminianami. Od tego czasu pyretryna stały się dominującym środkiem owadobójczym. Herbicydy stały się powszechne w latach sześćdziesiątych XX wieku, na czele z „triazyną i innymi związkami na bazie azotu, kwasami karboksylowymi, takimi jak kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy i glifosat”.
Pierwsze ustawodawstwo przyznające federalne uprawnienia do regulacji pestycydów zostało uchwalone w 1910 r. W latach czterdziestych producenci wytwarzali duże ilości syntetycznych pestycydów, a ich stosowanie stało się powszechne. Przed pierwszą wojną światową Niemcy były wiodącym przemysłem chemicznym na świecie i eksportowały większość barwników i innych chemikaliów używanych w Stanach Zjednoczonych. Wojna wprowadziła cła, które pobudziły rozwój przemysłu chemicznego w USA, dzięki czemu chemia stała się prestiżowym zajęciem, ponieważ przemysł ten rozwijał się i stał się rentowny. Pieniądze i pomysły powróciły z Europy po przystąpieniu Stanów Zjednoczonych do I wojny światowej, zmieniając sposób, w jaki Amerykanie wchodzili w interakcje ze sobą i naturą, a industrializacja wojny przyspieszyła industrializację zwalczania szkodników. Niektóre źródła uważają, że lata czterdzieste i pięćdziesiąte XX wieku były początkiem „ery pestycydów”. Chociaż Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska została utworzona w 1970 r., a przepisy dotyczące pestycydów zostały zmienione w 1972 r., stosowanie pestycydów wzrosło 50-krotnie od 1950 r., a 2,3 miliona ton (2,5 miliona ton amerykańskich) przemysłowych pestycydów jest obecnie [ kiedy? ] używane każdego roku. Siedemdziesiąt pięć procent wszystkich pestycydów na świecie jest używanych w krajach rozwiniętych, ale ich stosowanie wzrasta w krajach rozwijających się. Badanie trendów stosowania pestycydów w USA do 1997 roku zostało opublikowane w 2003 roku przez Centrum Zintegrowanej Ochrony przed Szkodnikami Narodowej Fundacji Nauki.
W latach 60. XX wieku odkryto, że DDT uniemożliwia rozmnażanie się wielu rybożernych ptaków, co stanowi poważne zagrożenie dla bioróżnorodności . Rachel Carson napisała bestsellerową książkę Silent Spring o biologicznym powiększeniu . Stosowanie DDT w rolnictwie jest obecnie zakazane na mocy Konwencji sztokholmskiej w sprawie trwałych zanieczyszczeń organicznych, ale w niektórych krajach rozwijających się nadal jest on stosowany w celu zapobiegania malarii i innym chorobom tropikalnym poprzez spryskiwanie ścian wewnętrznych w celu zabicia lub odstraszenia komarów.
Rozwój
Dostępne pestycydy nie są wystarczające i potrzebne są nowe rozwiązania. Dalsze badania nad podstawową biologią szkodników mogą zidentyfikować nowe słabe punkty i wyprodukować nowe pestycydy; może również dawać pestycydy o lepszych właściwościach finansowych i środowiskowych niż obecnie stosowane. Pestycydy pochodzenia roślinnego lub „środki botaniczne” szybko się rozwijają. Należą do nich pyretroidy , rotenoidy , nikotynoidy i czwarta grupa obejmująca strychninę i scillirozyd . W 2010 roku ogłoszono opracowanie nowej klasy fungicydów zwanych paldoksynami. Działają one poprzez wykorzystanie naturalnych substancji obronnych uwalnianych przez rośliny zwanych fitoaleksynami , które grzyby następnie odtruwają za pomocą enzymów. Paldoksyny hamują enzymy detoksykacyjne grzybów. Uważa się, że są bezpieczniejsze i bardziej ekologiczne.
Odporność na fungicydy zwiększa udział nieaktywnych enancjomerów w zastosowaniach fungicydów : ewolucja odporności wymaga badań i odkrywania nowych składników aktywnych , które odchodzą od już odkrytych klas w kierunku bardziej złożonych struktur chemicznych. Częściej mają one więcej centrów chiralnych , co oznacza więcej produktów ubocznych podczas syntezy.
Rozwój insektycydów jest zniechęcany i spowalniany przez nastroje społeczne związane z ogólnoświatowym kryzysem związanym z masą kolonii . Chociaż CCD jest poważnym problemem, istnieją przesłanki, że w grę wchodzą inne fakty, zwłaszcza Cox-Foster i in. Odkrycie z 2007 r., że główną winę ponosi wirus . (Zobacz też.) Wzrosło zainteresowanie opinii publicznej – niezależnie od faktów i oparte zamiast tego na emocjach [ potrzebne źródło ] – a firmy zajmujące się badaniami agrochemicznymi stoją przed wyzwaniem wizerunkowym i postrzegania. Współpraca z rozszerzeniami rolniczymi mogłoby pomóc temu zaradzić i przywrócić badania nad pestycydami na właściwe tory.
Używa
Pestycydy są używane do zwalczania organizmów, które są uważane za szkodliwe lub zgubne dla ich otoczenia. Na przykład są używane do zabijania komarów , które mogą przenosić potencjalnie śmiertelne choroby, takie jak wirus Zachodniego Nilu , żółta febra i malaria . Mogą również zabijać pszczoły , osy lub mrówki , które mogą powodować reakcje alergiczne. Środki owadobójcze mogą chronić zwierzęta przed chorobami, które mogą być powodowane przez pasożyty , takie jak pchły . Pestycydy mogą zapobiegać chorobom u ludzi, które mogą być spowodowane spleśniałym jedzeniem lub chorymi produktami. Herbicydy mogą być stosowane do usuwania przydrożnych chwastów, drzew i zarośli. Mogą również zabijać inwazyjne chwasty , które mogą powodować szkody w środowisku. Herbicydy są powszechnie stosowane w stawach i jeziorach w celu zwalczania glonów i roślin, takich jak trawy wodne, które mogą zakłócać czynności takie jak pływanie i łowienie ryb oraz powodować nieprzyjemny wygląd lub zapach wody. Niekontrolowane szkodniki, takie jak termity i pleśń, mogą uszkodzić konstrukcje, takie jak domy. Pestycydy są używane w sklepach spożywczych i magazynach żywności do zarządzania gryzonie i owady atakujące żywność, taką jak zboże. Każde użycie pestycydu wiąże się z pewnym ryzykiem. Właściwe stosowanie pestycydów zmniejsza związane z tym ryzyko do poziomu uznawanego za akceptowalny przez agencje regulacyjne ds. pestycydów, takie jak Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) i Kanadyjska Agencja Regulacyjna ds. Zarządzania Szkodnikami (PMRA).
DDT , rozpylany na ścianach domów, to chloroorganiczny środek stosowany w walce z malarią od lat 50. XX wieku. Niedawne deklaracje polityczne Światowej Organizacji Zdrowia dały większe poparcie dla tego podejścia. To i inne pestycydy chloroorganiczne zostały zakazane w większości krajów na całym świecie ze względu na ich trwałość w środowisku i toksyczność dla ludzi. Stosowanie DDT nie zawsze jest skuteczne, ponieważ odporność na DDT została zidentyfikowana w Afryce już w 1955 r., A do 1972 r. Dziewiętnaście gatunków komarów na całym świecie było odpornych na DDT.
Wykorzystana kwota
W latach 2006 i 2007 świat zużył około 2,4 megaton (5,3 × 10 9 funtów) pestycydów, przy czym herbicydy stanowiły największą część światowego zużycia pestycydów (40%), a następnie insektycydy (17%) i fungicydy (10%). W latach 2006 i 2007 Stany Zjednoczone zużyły około 0,5 megatony (1,1 × 10 9 lb) pestycydów, co stanowi 22% całkowitej ilości na świecie, w tym 857 milionów funtów (389 kt) konwencjonalnych pestycydów, które są stosowane w sektorze rolniczym (80% konwencjonalnego stosowania pestycydów), a także w sektorze przemysłowym, handlowym, rządowym oraz w sektorze domu i ogrodu. Sam stan Kalifornia zużył 117 milionów funtów. Pestycydy znajdują się również w większości gospodarstw domowych w USA, przy czym 88 milionów ze 121,1 milionów gospodarstw domowych wskazało, że używało jakiejś formy pestycydów w 2012 r. Od 2007 r. Ponad 1055 aktywnych składników zostało zarejestrowanych jako pestycydy, co daje ponad 20 000 produktów pestycydowych sprzedawanych w Stanach Zjednoczonych.
Stany Zjednoczone zużywały około 1 kg (2,2 funta) na hektar gruntów ornych w porównaniu z: 4,7 kg w Chinach, 1,3 kg w Wielkiej Brytanii, 0,1 kg w Kamerunie , 5,9 kg w Japonii i 2,5 kg we Włoszech. Stosowanie insektycydów w USA spadło o ponad połowę od 1980 r. (0,6% rocznie), głównie z powodu bliskiego wycofania fosforoorganicznych . Na polach kukurydzy spadek był jeszcze bardziej gwałtowny z powodu przejścia na transgeniczną kukurydzę Bt .
Dla światowego rynku środków ochrony roślin analitycy rynku prognozują przychody w wysokości ponad 52 miliardów USD w 2019 roku.
Korzyści
Pestycydy mogą zaoszczędzić pieniądze rolników, zapobiegając stratom w uprawach spowodowanym przez owady i inne szkodniki; w Stanach Zjednoczonych rolnicy uzyskują szacunkowy czterokrotny zwrot z pieniędzy wydanych na pestycydy. Jedno z badań wykazało, że niestosowanie pestycydów zmniejszyło plony o około 10%. Inne badanie, przeprowadzone w 1999 roku, wykazało, że zakaz stosowania pestycydów w Stanach Zjednoczonych może spowodować wzrost cen żywności , utratę miejsc pracy i wzrost głodu na świecie.
Istnieją dwa poziomy korzyści ze stosowania pestycydów, podstawowe i wtórne. Korzyści podstawowe to bezpośrednie korzyści wynikające ze stosowania pestycydów, a korzyści drugorzędne to efekty bardziej długoterminowe.
Biologiczny
Zwalczanie szkodników i wektorów chorób roślin
- Lepsze plony
- Poprawiona jakość upraw/zwierząt
- Gatunki inwazyjne kontrolowane
Kontrolowanie wektorów chorób ludzi/zwierząt gospodarskich i organizmów uciążliwych
- Ocalono ludzkie życie i zmniejszono liczbę chorób. Kontrolowane choroby obejmują malarię, a miliony istnień ludzkich zostały uratowane lub wzmocnione dzięki zastosowaniu DDT .
- Uratowano życie zwierząt i zmniejszono liczbę chorób
Kontrolowanie organizmów, które szkodzą innym ludzkim działaniom i strukturom
- Kierowcy widzą bez przeszkód
- Zapobieżono zagrożeniom związanym z drzewami/zaroślami/liśćmi
- Konstrukcje drewniane chronione
Monetarny
W jednym z badań oszacowano, że każdy dolar (1 dolar) wydany na pestycydy do upraw może przynieść do czterech dolarów (4 dolary) zaoszczędzonych plonów. Oznacza to, że w oparciu o kwotę pieniędzy wydawaną rocznie na pestycydy, 10 miliardów dolarów, istnieje dodatkowe 40 miliardów dolarów oszczędności w uprawach, które zostałyby utracone z powodu szkód wyrządzonych przez owady i chwasty. Ogólnie rzecz biorąc, rolnicy odnoszą korzyści ze wzrostu plonów i możliwości uprawy różnorodnych roślin przez cały rok. Konsumenci produktów rolnych również odnoszą korzyści z tego, że mogą sobie pozwolić na ogromne ilości produktów dostępnych przez cały rok.
Warunki powojenne spowodowały rozkwit przemysłu pestycydów z kilku powodów, w tym rosnącej klasy średniej i wynalezienia taniego opryskiwacza ciągniętego przez traktor. W latach 80. popyt na pestycydy spadł z powodu trudności finansowych rolników i przesycenia rynku chemikaliów. Pojawiły się również nowe koszty produkcji pestycydów ze względu na surowe przepisy EPA dotyczące chemikaliów. Współczesny rynek pestycydów wart jest siedem miliardów dolarów i rośnie o 4% rocznie z powodu wynalezienia trawnika i piętna otaczającego nieokiełznane podwórko.
Koszty
Po stronie kosztów stosowania pestycydów mogą wystąpić koszty dla środowiska , koszty dla zdrowia ludzkiego, jak również koszty rozwoju i badań nad nowymi pestycydami.
Efekty zdrowotne
Pestycydy mogą powodować ostre i opóźnione skutki zdrowotne u osób narażonych. Narażenie na pestycydy może powodować szereg niekorzystnych skutków zdrowotnych, począwszy od prostego podrażnienia skóry i oczu, a skończywszy na poważniejszych skutkach, takich jak wpływ na układ nerwowy, słuch, naśladowanie hormonów powodujących problemy z rozrodczością, a także powodowanie raka. Przegląd systematyczny z 2007 roku wykazał, że „większość badań dotyczących chłoniaka nieziarniczego i białaczki wykazały pozytywne powiązania z ekspozycją na pestycydy” i tym samym doszli do wniosku, że należy ograniczyć stosowanie pestycydów w kosmetyce. Istnieją istotne dowody na powiązania między ekspozycją na insektycydy fosforoorganiczne a zmianami neurobehawioralnymi. Istnieją również ograniczone dowody na inne negatywne skutki narażenia na pestycydy, w tym neurologiczne, wady wrodzone i śmierć płodu .
Amerykańska Akademia Pediatrii zaleca ograniczenie narażenia dzieci na pestycydy i stosowanie bezpieczniejszych alternatyw:
Z powodu nieodpowiednich przepisów i środków ostrożności 99% zgonów związanych z pestycydami ma miejsce w krajach rozwijających się, które odpowiadają za zaledwie 25% zużycia pestycydów.
Jedno z badań wykazało, że samozatrucie pestycydami jest metodą z wyboru w przypadku jednej trzeciej samobójstw na całym świecie i zaleciło między innymi więcej ograniczeń dotyczących rodzajów pestycydów, które są najbardziej szkodliwe dla ludzi.
Przegląd epidemiologiczny z 2014 roku wykazał powiązania między autyzmem a narażeniem na niektóre pestycydy, ale zauważono, że dostępne dowody są niewystarczające, aby stwierdzić, że związek był przyczynowy.
Narażenie zawodowe wśród pracowników rolnych
Światowa Organizacja Zdrowia i Program Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska szacują, że każdego roku 3 miliony pracowników rolnych w krajach rozwijających się doświadcza ciężkiego zatrucia pestycydami , co powoduje śmierć 18 000 osób. Według pewnego badania nawet 25 milionów pracowników w krajach rozwijających się może co roku cierpieć z powodu lekkiego zatrucia pestycydami. Inne narażenia zawodowe oprócz pracowników rolnych, w tym osoby zajmujące się pielęgnacją zwierząt domowych, konserwatorzy terenów zielonych i osoby przeprowadzające fumigację , mogą również narażać osoby na skutki zdrowotne pestycydów.
Stosowanie pestycydów jest szeroko rozpowszechnione w Ameryce Łacińskiej , ponieważ każdego roku w regionie wydaje się około 3 miliardów dolarów. Dane wskazują na wzrost częstotliwości zatruć pestycydami w ciągu ostatnich dwóch dekad. Uważa się, że najczęstsze przypadki zatrucia pestycydami wynikają z narażenia na insektycydy fosforoorganiczne i karbaminianowe. Stosowanie pestycydów w domu, stosowanie produktów nieuregulowanych oraz rola nieudokumentowanych pracowników w przemyśle rolniczym sprawiają, że scharakteryzowanie rzeczywistego narażenia na pestycydy jest wyzwaniem. Szacuje się, że 50–80% przypadków zatruć pestycydami nie jest zgłaszanych.
Niedostateczne zgłaszanie zatruć pestycydami jest szczególnie powszechne na obszarach, gdzie pracownicy rolni rzadziej szukają opieki w placówce opieki zdrowotnej, która może monitorować lub śledzić występowanie ostrych zatruć. Zakres niezamierzonych zatruć pestycydami może być znacznie większy, niż sugerują dostępne dane, zwłaszcza w krajach rozwijających się. Na całym świecie rolnictwo i produkcja żywności pozostają jednymi z największych gałęzi przemysłu. W Afryce Wschodniej przemysł rolniczy stanowi jeden z największych sektorów gospodarki, a prawie 80% ludności jest uzależnione od dochodów z rolnictwa. Rolnicy w tych społecznościach polegają na pestycydach, aby utrzymać wysokie plony.
Niektóre rządy Afryki Wschodniej przechodzą na rolnictwo korporacyjne , a możliwości prowadzenia komercyjnych farm przez zagraniczne konglomeraty doprowadziły do bardziej dostępnych badań dotyczących stosowania pestycydów i narażenia pracowników. Na innych obszarach, gdzie duża część populacji utrzymuje się z produkcji rolnej na małą skalę, oszacowanie zużycia pestycydów i narażenia na nie jest trudniejsze.
Zatrucie pestycydami
Pestycydy mogą wykazywać toksyczne skutki dla ludzi i innych gatunków niebędących przedmiotem zwalczania, których nasilenie zależy od częstotliwości i wielkości narażenia. Toksyczność zależy również od szybkości wchłaniania, dystrybucji w organizmie, metabolizmu i eliminacji związków z organizmu. Powszechnie stosowane pestycydy, takie jak fosforoorganiczne i karbaminiany, działają poprzez hamowanie acetylocholinoesterazy , co zapobiega rozkładowi acetylocholiny w synapsie nerwowej . Nadmiar acetylocholiny może prowadzić do objawów jak kurcze lub drżenie mięśni, splątanie, zawroty głowy i nudności. Badania pokazują, że pracownicy rolni w Etiopii, Kenii i Zimbabwe mają obniżone stężenie acetylocholinoesterazy w osoczu, enzymu odpowiedzialnego za rozkład acetylocholiny działającej na synapsy w całym układzie nerwowym . W innych badaniach przeprowadzonych w Etiopii zaobserwowano zmniejszoną czynność układu oddechowego wśród pracowników rolnych, którzy opryskują uprawy pestycydami. Liczne drogi narażenia pracowników rolnych zwiększają ryzyko zatrucia pestycydami, w tym wchłanianie przez skórę podczas chodzenia po polach i stosowanie produktów, a także narażenie inhalacyjne.
Pomiar narażenia na pestycydy
Istnieje wiele podejść do pomiaru narażenia danej osoby na pestycydy, z których każde zapewnia oszacowanie dawki wewnętrznej danej osoby. Dwa szerokie podejścia obejmują pomiar biomarkerów i markerów efektu biologicznego. Pierwsza polega na dokonywaniu bezpośredniego pomiaru związku macierzystego lub jego metabolitów w różnych typach mediów: moczu, krwi, surowicy. Biomarkery mogą obejmować bezpośredni pomiar związku w organizmie, zanim zostanie on poddany biotransformacji podczas metabolizmu. Inne odpowiednie biomarkery mogą obejmować metabolity związku macierzystego po ich biotransformacji podczas metabolizmu. Dane toksykokinetyczne mogą dostarczyć bardziej szczegółowych informacji o tym, jak szybko związek jest metabolizowany i eliminowany z organizmu, a także zapewnić wgląd w czas narażenia.
Markery efektu biologicznego umożliwiają oszacowanie narażenia na podstawie aktywności komórkowej związanej z mechanizmem działania. Na przykład wiele badań dotyczących narażenia na pestycydy często obejmuje ilościowe oznaczenie enzymu acetylocholinoesterazy w synapsie nerwowej w celu określenia wielkości hamującego efektu pestycydów fosforoorganicznych i karbaminianowych.
Inna metoda ilościowego określania narażenia obejmuje pomiar na poziomie molekularnym ilości pestycydu wchodzącego w interakcję z miejscem działania. Metody te są częściej stosowane w przypadku narażeń zawodowych, gdzie mechanizm działania jest lepiej poznany, zgodnie z wytycznymi WHO opublikowanymi w „Biologicznym monitoringu narażenia chemicznego w miejscu pracy”. Zanim ta metoda oceny narażenia będzie mogła zostać zastosowana do narażenia zawodowego pracowników rolnych, potrzebne jest lepsze zrozumienie, w jaki sposób pestycydy wywołują toksyczne skutki.
Alternatywne metody oceny narażenia obejmują kwestionariusze mające na celu rozpoznanie od uczestników, czy doświadczają objawów związanych z zatruciem pestycydami. Samodzielnie zgłaszane objawy mogą obejmować bóle głowy, zawroty głowy, nudności, bóle stawów lub objawy ze strony układu oddechowego.
Wyzwania w ocenie narażenia na pestycydy
Istnieje wiele wyzwań związanych z oceną narażenia na pestycydy w populacji ogólnej oraz wiele innych, które są specyficzne dla narażenia zawodowego pracowników rolnych. Oprócz pracowników rolnych, oszacowanie narażenia członków rodziny i dzieci stanowi dodatkowe wyzwanie i może wystąpić w wyniku narażenia „zabierania do domu” z pozostałości pestycydów zebranych na odzieży lub sprzęcie należącym do rodziców pracowników rolnych i nieumyślnie wniesionych do domu. Dzieci mogą być również narażone na pestycydy w okresie prenatalnym od matek, które są narażone na pestycydy w czasie ciąży. Scharakteryzowanie narażenia dzieci wynikającego z przenoszenia pestycydów w powietrzu i rozpylania jest podobnie trudne, ale dobrze udokumentowane w krajach rozwijających się. Ze względu na krytyczne okresy rozwoju płodu i noworodków, te niepracujące populacje są bardziej podatne na działanie pestycydów i mogą być w grupie zwiększonego ryzyka rozwoju efektów neurokognitywnych i zaburzeń rozwoju.
Chociaż pomiar biomarkerów lub markerów skutków biologicznych może zapewnić dokładniejsze oszacowanie narażenia, zbieranie tych danych w terenie jest często niepraktyczne, a wiele metod nie jest wystarczająco czułych, aby wykrywać niskie stężenia. Istnieją zestawy szybkiego testu cholinoesterazy do pobierania próbek krwi w terenie. Przeprowadzanie ocen na dużą skalę pracowników rolnych w odległych regionach krajów rozwijających się sprawia, że wdrożenie tych zestawów jest wyzwaniem. Test cholinoesterazy jest użytecznym narzędziem klinicznym do oceny indywidualnej ekspozycji i ostrej toksyczności. Znaczna zmienność wyjściowej aktywności enzymu u poszczególnych osób utrudnia porównanie terenowych pomiarów aktywności cholinoesterazy z a dawka referencyjna w celu określenia ryzyka zdrowotnego związanego z narażeniem. Kolejnym wyzwaniem, przed którym stoją badacze przy ustalaniu dawki referencyjnej, jest identyfikacja zdrowotnych punktów końcowych, które są istotne dla narażenia. Potrzebne są dalsze badania epidemiologiczne, aby zidentyfikować krytyczne zdrowotne punkty końcowe, szczególnie wśród populacji narażonych zawodowo.
Zapobieganie
Minimalizację szkodliwego narażenia na pestycydy można osiągnąć poprzez właściwe stosowanie środków ochrony indywidualnej, odpowiednie czasy powrotu na niedawno opryskiwane obszary oraz skuteczne oznakowanie produktów pod kątem substancji niebezpiecznych zgodnie z przepisami FIFRA . Szkolenie populacji wysokiego ryzyka, w tym pracowników rolnych, w zakresie właściwego stosowania i przechowywania pestycydów może zmniejszyć częstość występowania ostrych zatruć pestycydami i potencjalnych przewlekłych skutków zdrowotnych związanych z narażeniem. Ciągłe badania nad toksycznym wpływem pestycydów na zdrowie człowieka służą jako podstawa odpowiednich polityk i możliwych do wyegzekwowania norm które chronią zdrowie wszystkich populacji.
Efekty środowiskowe
Stosowanie pestycydów budzi szereg obaw środowiskowych. Ponad 98% opryskiwanych insektycydów i 95% herbicydów dociera do miejsca docelowego innego niż gatunki docelowe, w tym gatunki niedocelowe, powietrze, woda i gleba. Dryf pestycydów występuje, gdy pestycydy zawieszone w powietrzu w postaci cząstek są przenoszone przez wiatr na inne obszary, potencjalnie je zanieczyszczając. Pestycydy są jedną z przyczyn zanieczyszczenia wody , a niektóre pestycydy są trwałymi zanieczyszczeniami organicznymi i przyczyniają się do i kwiatów (pyłek, nektar). Ponadto stosowanie pestycydów może niekorzystnie wpływać na działalność rolniczą w sąsiedztwie, ponieważ same szkodniki przemieszczają się i szkodzą pobliskim uprawom, na których nie zastosowano pestycydów.
Ponadto stosowanie pestycydów zmniejsza różnorodność biologiczną , przyczynia się do spadku liczebności owadów zapylających , niszczy siedliska (zwłaszcza ptaków) i zagraża zagrożonym gatunkom . Szkodniki mogą rozwinąć odporność na pestycydy ( odporność na pestycydy ), co wymaga nowego pestycydu. Alternatywnie można zastosować większą dawkę pestycydu w celu przeciwdziałania odporności, chociaż spowoduje to pogorszenie problemu zanieczyszczenia środowiska.
Konwencja sztokholmska w sprawie trwałych zanieczyszczeń organicznych wymieniła 9 z 12 najbardziej niebezpiecznych i trwałych związków organicznych , które były (obecnie w większości przestarzałe) pestycydami chloroorganicznymi. Ponieważ pestycydy zawierające chlorowane węglowodory rozpuszczają się w tłuszczach i nie są wydalane, organizmy mają tendencję do zatrzymywania ich prawie w nieskończoność. Powiększenie biologiczne to proces, w którym te chlorowane węglowodory (pestycydy) są bardziej skoncentrowane na każdym poziomie łańcucha pokarmowego. Wśród zwierząt morskich stężenie pestycydów jest wyższe u ryb mięsożernych, a jeszcze bardziej u rybożernych ptaków i ssaków znajdujących się na szczycie piramidy ekologicznej . Globalna destylacja to proces transportu pestycydów z cieplejszych do zimniejszych regionów Ziemi, w szczególności z biegunów i szczytów górskich. Pestycydy, które odparowują do atmosfery w stosunkowo wysokiej temperaturze, mogą być przenoszone przez wiatr na znaczne odległości (tysiące kilometrów) do obszaru o niższej temperaturze, gdzie skraplają się i są przenoszone z powrotem na ziemię w deszczu lub śniegu.
W celu ograniczenia negatywnych skutków pożądane jest, aby pestycydy były degradowalne lub przynajmniej szybko dezaktywowane w środowisku. Taka utrata aktywności lub toksyczności pestycydów wynika zarówno z wrodzonych właściwości chemicznych związków, jak i procesów lub warunków środowiskowych. Na przykład obecność halogenów w strukturze chemicznej często spowalnia degradację w środowisku tlenowym. Adsorpcja w glebie może opóźniać przemieszczanie się pestycydów, ale może również zmniejszać biodostępność dla degradatorów mikrobiologicznych.
Ekonomia
| Szkoda | Roczny koszt w USA |
|---|---|
| Zdrowie publiczne | 1,1 miliarda dolarów |
| Odporność na pestycydy u szkodników | 1,5 miliarda dolarów |
| Straty w uprawach spowodowane przez pestycydy | 1,4 miliarda dolarów |
| Straty ptaków spowodowane pestycydami | 2,2 miliarda dolarów |
| Zanieczyszczenie wód gruntowych | 2,0 miliardy dolarów |
| Inne koszta | 1,4 miliarda dolarów |
| Koszty całkowite | 9,6 miliarda dolarów |
W jednym z badań koszty pestycydów dla zdrowia ludzkiego i środowiska w Stanach Zjednoczonych oszacowano na 9,6 miliarda dolarów: zrekompensowane około 40 miliardami dolarów w zwiększonej produkcji rolnej.
Dodatkowe koszty obejmują proces rejestracji i koszt zakupu pestycydów, które zazwyczaj ponoszą odpowiednio firmy agrochemiczne i rolnicy. Proces rejestracji może trwać kilka lat (istnieje 70 różnych rodzajów testów terenowych) i może kosztować 50-70 milionów dolarów za pojedynczy pestycyd. Na początku XXI wieku Stany Zjednoczone wydawały rocznie około 10 miliardów dolarów na pestycydy.
Opór
Stosowanie pestycydów nieodłącznie wiąże się z ryzykiem rozwoju odporności. Różne techniki i procedury stosowania pestycydów mogą spowolnić rozwój odporności, podobnie jak niektóre naturalne cechy docelowej populacji i otaczającego środowiska.
Alternatywy
Dostępne są alternatywy dla pestycydów, które obejmują metody uprawy, stosowanie biologicznych środków zwalczania szkodników (takich jak feromony i pestycydy mikrobiologiczne), inżynierię genetyczną (głównie upraw ) oraz metody ingerowania w hodowlę owadów. Stosowanie kompostowanych odpadów ogrodowych było również stosowane jako sposób zwalczania szkodników.
Metody te stają się coraz bardziej popularne i często są bezpieczniejsze niż tradycyjne pestycydy chemiczne. Ponadto EPA rejestruje coraz większą liczbę pestycydów o zmniejszonym ryzyku. [ potrzebne źródło ]
- Praktyki uprawowe
Praktyki uprawowe obejmują polikulturę (uprawianie wielu rodzajów roślin), płodozmian , sadzenie upraw na obszarach, na których nie żyją szkodniki, które je niszczą, sadzenie w odpowiednim czasie zgodnie z tym, kiedy szkodniki będą najmniej problematyczne, oraz stosowanie pułapek, które odciągają szkodniki od prawdziwych upraw. Uprawy pułapkowe skutecznie zwalczają szkodniki w niektórych komercyjnych systemach rolniczych, jednocześnie zmniejszając zużycie pestycydów. W innych systemach uprawy pułapkowe mogą nie zmniejszyć zagęszczenia szkodników na skalę komercyjną, nawet jeśli rośliny pułapkowe działają w kontrolowanych eksperymentach.
- Wykorzystanie innych organizmów
Uwolnienie innych organizmów zwalczających szkodnika to kolejny przykład alternatywy dla stosowania pestycydów. Organizmy te mogą obejmować naturalnych drapieżników lub pasożytów szkodników. Można również stosować pestycydy biologiczne na bazie grzybów entomopatogennych , bakterii i wirusów powodujących choroby u gatunków szkodników.
- Inżynieria kontroli biologicznej
Ingerowanie w rozmnażanie się owadów można osiągnąć poprzez sterylizację samców gatunku docelowego i wypuszczanie ich, tak aby kojarzyły się z samicami, ale nie rodziły potomstwa. Technika ta została po raz pierwszy zastosowana na muszce ślimakowej w 1958 roku i od tego czasu jest stosowana w przypadku meszki zwyczajnej , muchy tse-tse i ćmy cygańskiej . Jest to kosztowne i powolne podejście, które działa tylko w przypadku niektórych rodzajów owadów.
- Inny
Inne alternatywy obejmują „laserowe odchwaszczanie” – wykorzystanie nowatorskich robotów rolniczych do zwalczania chwastów za pomocą laserów .
Strategia push-pull
Termin „push-pull” powstał w 1987 roku jako podejście do zintegrowanej ochrony przed szkodnikami (IPM). Ta strategia wykorzystuje mieszankę bodźców modyfikujących zachowanie, aby manipulować rozmieszczeniem i obfitością owadów. „Pchnięcie” oznacza, że owady są odpychane lub odstraszane od chronionych zasobów. „Pull” oznacza, że pewne bodźce (bodźce semiochemiczne, feromony, dodatki do żywności, bodźce wizualne, genetycznie zmienione rośliny itp.) są wykorzystywane do przyciągania szkodników do pułapek w uprawach, gdzie zostaną zabite. Istnieje wiele różnych komponentów zaangażowanych w wdrożenie strategii Push-Pull w IPM.
Na całym świecie przeprowadzono wiele studiów przypadków testujących skuteczność podejścia push-pull. Najbardziej udaną strategię push-pull opracowano w Afryce dla rolnictwa na własne potrzeby. Przeprowadzono inne udane studium przypadku dotyczące zwalczania Helicoverpa w uprawach bawełny w Australii. W Europie, na Bliskim Wschodzie iw Stanach Zjednoczonych strategie przeciwsobne były z powodzeniem stosowane w zwalczaniu Sitona lineatus na polach fasoli.
Niektóre zalety stosowania metody push-pull to mniejsze zużycie materiałów chemicznych lub biologicznych oraz lepsza ochrona przed przyzwyczajeniem owadów do tej metody zwalczania. Niektóre wady strategii push-pull polegają na tym, że jeśli brakuje odpowiedniej wiedzy na temat ekologii behawioralnej i chemicznej interakcji żywiciel-szkodnik, metoda ta staje się niewiarygodna. Ponadto, ponieważ metoda push-pull nie jest zbyt popularną metodą operacyjną IPM, a koszty rejestracji są wyższe.
Skuteczność
Niektóre dowody wskazują, że alternatywy dla pestycydów mogą być równie skuteczne jak stosowanie chemikaliów. Badanie kukurydzy w północnej Florydzie wykazało, że stosowanie kompostowanych odpadów ogrodowych o wysokim stosunku węgla do azotu na polach uprawnych było bardzo skuteczne w zmniejszaniu populacji nicieni pasożytujących na roślinach i zwiększaniu plonów, przy wzroście plonów w zakresie od 10% do 212%; obserwowane efekty były długotrwałe, często pojawiały się dopiero w trzecim sezonie badań. Dodatkowe krzemem chroni niektóre uprawy ogrodnicze przeciwko chorobom grzybiczym prawie całkowicie, podczas gdy niewystarczająca ilość krzemu prowadzi czasami do poważnych infekcji, nawet przy stosowaniu fungicydów.
Wzrasta odporność na pestycydy, co może sprawić, że alternatywy staną się bardziej atrakcyjne.
typy
Pestycydy są często określane w zależności od rodzaju szkodnika, który zwalczają. Pestycydy można również uznać za pestycydy ulegające biodegradacji, które zostaną rozłożone przez drobnoustroje i inne żywe istoty na nieszkodliwe związki, lub trwałe pestycydy, których rozkład może zająć miesiące lub lata: na przykład trwałość DDT doprowadziła do jego akumulacji w łańcuchu pokarmowym i zabijania ptaków drapieżnych na szczycie łańcucha pokarmowego. Innym sposobem myślenia o pestycydach jest rozważenie tych, które są chemicznymi pestycydami pochodzącymi ze wspólnego źródła lub metody produkcji.
Insektycydy
Neonikotynoidy to klasa neuroaktywnych insektycydów chemicznie podobnych do nikotyny . Imidachlopryd z rodziny neonikotynoidów jest najczęściej stosowanym insektycydem na świecie. Pod koniec lat 90. XX wieku neonikotynoidy były coraz bardziej badane pod kątem ich wpływu na środowisko i w szeregu badań powiązano je z niekorzystnymi skutkami ekologicznymi, w tym z zespołem wymierania kolonii pszczół miodnych (CCD) i utratą ptaków z powodu zmniejszenia populacji owadów. W 2013 roku Unia Europejska a kilka krajów spoza UE ograniczyło stosowanie niektórych neonikotynoidów.
fosforoorganiczne i karbaminianowe mają podobny mechanizm działania . Wpływają na układ nerwowy docelowych szkodników (i organizmów innych niż docelowe) poprzez zakłócanie acetylocholinoesterazy , enzymu regulującego acetylocholinę , w synapsach nerwowych . Hamowanie to powoduje wzrost synaptycznej acetylocholiny i nadmierną stymulację przywspółczulnego układu nerwowego . Wiele z tych insektycydów, opracowanych po raz pierwszy w połowie XX wieku, jest bardzo trujących. Chociaż powszechnie stosowane w przeszłości, wiele starszych chemikaliów zostało usuniętych z rynku ze względu na ich wpływ na zdrowie i środowisko ( np. DDT , chlordan i toksafen ). Wiele fosforoorganicznych nie utrzymuje się w środowisku.
pyretroidowe zostały opracowane jako syntetyczna wersja naturalnie występującego pestycydu pyretryny, który znajduje się w chryzantemach. Zostały one zmodyfikowane w celu zwiększenia ich stabilności w środowisku. Niektóre syntetyczne pyretroidy są toksyczne dla układu nerwowego.
Herbicydy
Szereg sulfonylomoczników zostało skomercjalizowanych do zwalczania chwastów, w tym: amidosulfuron, flazasulfuron , metsulfuron metylowy , rimsulfuron, sulfometuron metylowy , terbacil, nikosulfuron i triflusulfuron metylowy. Są to herbicydy o szerokim spektrum działania, które zabijają chwasty lub szkodniki roślin poprzez hamowanie enzymu syntazy acetylomleczanowej . W latach sześćdziesiątych XX wieku zwykle stosowano więcej niż 1 kg / ha (0,89 funta / akr) środka ochrony roślin, podczas gdy sulfonylomoczniki pozwalały na osiągnięcie tego samego efektu przy użyciu zaledwie 1% materiału.
Biopestycydy
Biopestycydy to pewne rodzaje pestycydów pochodzących z takich naturalnych materiałów, jak zwierzęta, rośliny, bakterie i niektóre minerały. Na przykład olej rzepakowy i soda oczyszczona mają zastosowania pestycydowe i są uważane za biopestycydy. Biopestycydy dzielą się na trzy główne klasy:
- mikrobiologiczne , które składają się z bakterii, entomopatogennych grzybów lub wirusów (a czasami zawierają metabolity wytwarzane przez bakterie lub grzyby). Entomopatogenne nicienie są również często klasyfikowane jako pestycydy mikrobiologiczne, mimo że są wielokomórkowe.
- Pestycydy biochemiczne lub pestycydy ziołowe to naturalnie występujące substancje, które kontrolują (lub monitorują w przypadku feromonów ) szkodniki i choroby drobnoustrojowe.
- Roślinne środki ochronne (PIP) zawierają materiał genetyczny innych gatunków włączony do ich materiału genetycznego ( tj. upraw GM ). Ich stosowanie budzi kontrowersje, zwłaszcza w wielu krajach europejskich.
Według rodzaju szkodnika
Pestycydy związane z rodzajem szkodników to:
| Typ | Działanie |
|---|---|
| glonobójcze | Kontroluj glony w jeziorach, kanałach, basenach, zbiornikach wodnych i innych miejscach |
| Środki przeciwporostowe | Zabijaj lub odpychaj organizmy, które przyczepiają się do podwodnych powierzchni, takich jak dno łodzi |
| Środki przeciwdrobnoustrojowe | Zabij mikroorganizmy (takie jak bakterie i wirusy) |
| Atraktanty | Przyciągaj szkodniki (na przykład, aby zwabić owada lub gryzonia do pułapki). |
| Biopestycydy | Biopestycydy to pewne rodzaje pestycydów pochodzących z takich naturalnych materiałów, jak zwierzęta, rośliny, bakterie i niektóre minerały |
| Biocydy | Zabij mikroorganizmy |
| Środki dezynfekujące i odkażające | Zabijaj lub dezaktywuj mikroorganizmy chorobotwórcze na obiektach nieożywionych |
| Fungicydy | Zabij grzyby (w tym zarazy, pleśnie, pleśnie i rdzę) |
| Fumiganty | Wytwarzaj gaz lub opary przeznaczone do niszczenia szkodników w budynkach lub glebie |
| Herbicydy | Zabij chwasty i inne rośliny, które rosną tam, gdzie nie są pożądane |
| Insektycydy | Zabijaj owady i inne stawonogi |
| środki roztoczobójcze | Zabij roztocza, które żywią się roślinami i zwierzętami |
| Pestycydy mikrobiologiczne | Mikroorganizmy, które zabijają, hamują lub konkurują ze szkodnikami, w tym owady lub inne mikroorganizmy |
| Moluskocydy | Zabij ślimaki i ślimaki |
| nematocydy | Zabij nicienie (mikroskopijne organizmy przypominające robaki, które żywią się korzeniami roślin) |
| jajobójcze | Zabij jaja owadów i roztoczy |
| Feromony | Biochemikalia używane do zakłócania zachowań godowych owadów |
| Repelenty | Odstraszaj szkodniki, w tym owady (takie jak komary) i ptaki |
| Rodentycydy | Kontroluj myszy i inne gryzonie |
| środki śluzobójcze | Zabij mikroorganizmy wytwarzające śluz, takie jak glony , bakterie , grzyby i śluzowce |
Dalsze typy
Termin pestycyd obejmuje również następujące substancje:
- Defolianty : powodują opadanie liści lub innych listowia z rośliny, zwykle w celu ułatwienia zbiorów.
- Osuszacze : promują wysychanie żywych tkanek, takich jak niechciane wierzchołki roślin.
- Regulatory wzrostu owadów : zakłócają linienie, dojrzewanie od stadium poczwarki do postaci dorosłej lub inne procesy życiowe owadów.
- Regulatory wzrostu roślin : Substancje (z wyłączeniem nawozów lub innych składników odżywczych dla roślin), które zmieniają oczekiwany wzrost, kwitnienie lub szybkość reprodukcji roślin.
- Środek sterylizujący glebę : substancja chemiczna, która czasowo lub trwale zapobiega wzrostowi wszystkich roślin i zwierząt, w zależności od substancji chemicznej. Środki sterylizujące glebę muszą być zarejestrowane jako pestycydy.
- Środki do konserwacji drewna : Służą do uodparniania drewna na owady, grzyby i inne szkodniki.
- Napędy genowe , złożony mechanizm genetyczny, który można osadzić w materiale genetycznym samego gatunku docelowego. Zamiast zabijać osobnika docelowego, może zabijać, eliminować reprodukcję lub tłumić tempo reprodukcji swoich potomków. Zmienia to populację docelową w bardziej wszechobecny sposób i ma niewiele skutków poza celem lub nie ma ich wcale.
Rozporządzenie
Międzynarodowy
W wielu krajach pestycydy muszą być zatwierdzone do sprzedaży i stosowania przez agencję rządową.
Na całym świecie 85% krajów posiada przepisy dotyczące pestycydów dotyczące właściwego przechowywania pestycydów, a 51% zawiera przepisy zapewniające właściwe usuwanie wszystkich przestarzałych pestycydów.
W Europie przyjęto prawodawstwo UE zakazujące stosowania wysoce toksycznych pestycydów, w tym rakotwórczych , mutagennych lub toksycznych dla rozrodczości, zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego oraz tych, które są trwałe, wykazujące zdolność do bioakumulacji i toksyczne (PBT) lub bardzo trwałe i wykazujące bardzo dużą zdolność do bioakumulacji (vPvB). Zatwierdzono również środki mające na celu poprawę ogólnego bezpieczeństwa pestycydów we wszystkich państwach członkowskich UE.
Chociaż przepisy dotyczące pestycydów różnią się w poszczególnych krajach, pestycydy i produkty, na których zostały użyte, są przedmiotem handlu ponad granicami międzynarodowymi. Aby poradzić sobie z niespójnościami w przepisach między krajami, delegaci na konferencję Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa przyjęli w 1985 r. Międzynarodowy kodeks postępowania w sprawie dystrybucji i stosowania pestycydów, aby stworzyć dobrowolne standardy regulacji pestycydów dla różnych krajów. Kodeks został zaktualizowany w 1998 i 2002 roku. FAO twierdzi, że kodeks podniósł świadomość na temat zagrożeń związanych z pestycydami i zmniejszył liczbę krajów bez ograniczeń w stosowaniu pestycydów.
Trzy inne wysiłki mające na celu poprawę regulacji międzynarodowego handlu pestycydami to Wytyczne ONZ w Londynie w sprawie wymiany informacji o chemikaliach w handlu międzynarodowym oraz Komisja Kodeksu Żywnościowego Organizacji Narodów Zjednoczonych . Pierwsza ma na celu wdrożenie procedur zapewniających istnienie uprzedniej świadomej zgody między krajami kupującymi i sprzedającymi pestycydy, podczas gdy druga ma na celu stworzenie jednolitych norm dotyczących maksymalnych poziomów pozostałości pestycydów wśród uczestniczących krajów.
Edukacja w zakresie bezpieczeństwa pestycydów i przepisy dotyczące stosowania pestycydów mają na celu ochronę społeczeństwa przed niewłaściwym stosowaniem pestycydów , ale nie eliminują wszystkich nadużyć. Ograniczenie stosowania pestycydów i wybór mniej toksycznych pestycydów może zmniejszyć ryzyko dla społeczeństwa i środowiska wynikające ze stosowania pestycydów. Zintegrowane zarządzanie szkodnikami , stosowanie wielu podejść do zwalczania szkodników, staje się powszechne i jest stosowane z powodzeniem w krajach takich jak Indonezja , Chiny , Bangladesz , Stany Zjednoczone, Australia i Meksyk . IPM stara się rozpoznać bardziej rozległy wpływ działania na ekosystem , tak aby naturalna równowaga nie została naruszona. Opracowywane są nowe pestycydy, w tym biologiczne i botaniczne pochodne oraz alternatywy, które mają zmniejszać zagrożenia dla zdrowia i środowiska. Ponadto zachęca się aplikatorów do rozważenia alternatywnych środków kontroli i przyjęcia metod ograniczających stosowanie pestycydów chemicznych.
Można tworzyć pestycydy, które są ukierunkowane na określony cykl życiowy szkodników, co może być bardziej przyjazne dla środowiska. Na przykład mątwiki ziemniaczane wyłaniają się z cyst ochronnych w odpowiedzi na substancję chemiczną wydalaną przez ziemniaki; żywią się ziemniakami i niszczą plony. Podobną substancję chemiczną można zastosować na polach wcześnie przed sadzeniem ziemniaków, powodując nicieni i śmierć głodową przy braku ziemniaków.
Stany Zjednoczone
.jpg)
W Stanach Zjednoczonych Agencja Ochrony Środowiska (EPA) jest odpowiedzialna za regulowanie pestycydów na mocy federalnej ustawy o środkach owadobójczych, grzybobójczych i gryzoniobójczych (FIFRA) oraz ustawy o ochronie jakości żywności (FQPA).
Należy przeprowadzić badania w celu ustalenia warunków, w których materiał jest bezpieczny w użyciu, oraz skuteczności przeciwko zamierzonym agrofagom (agrofagom). EPA reguluje pestycydy, aby zapewnić, że produkty te nie mają negatywnego wpływu na ludzi lub środowisko, z naciskiem na zdrowie i bezpieczeństwo dzieci. Pestycydy wyprodukowane przed listopadem 1984 r. są nadal poddawane ponownej ocenie w celu spełnienia obecnych norm naukowych i regulacyjnych. Wszystkie zarejestrowane pestycydy są poddawane przeglądowi co 15 lat, aby upewnić się, że spełniają odpowiednie normy. Podczas procesu rejestracji tworzona jest etykieta. Etykieta zawiera wskazówki dotyczące prawidłowego użytkowania materiału oprócz ograniczeń dotyczących bezpieczeństwa. Na podstawie ostrej toksyczności pestycydy są przypisane do a Klasa toksyczności . Pestycydy to najdokładniej przebadane chemikalia po lekach w Stanach Zjednoczonych; te stosowane w żywności wymagają ponad 100 testów w celu określenia zakresu potencjalnych skutków.
Niektóre pestycydy są uważane za zbyt niebezpieczne do sprzedaży ogółowi społeczeństwa i są oznaczone jako pestycydy o ograniczonym zastosowaniu . Tylko certyfikowani aplikatorzy, którzy zdali egzamin, mogą kupować lub nadzorować stosowanie pestycydów o ograniczonym zastosowaniu. Rejestry sprzedaży i stosowania muszą być przechowywane i mogą być kontrolowane przez agencje rządowe odpowiedzialne za egzekwowanie przepisów dotyczących pestycydów. Rejestry te muszą być udostępniane pracownikom oraz stanowym lub terytorialnym agencjom regulacyjnym ds. środowiska.
Oprócz EPA, Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA) oraz Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) ustanowiły normy dotyczące dozwolonego poziomu pozostałości pestycydów na uprawach lub w uprawach. EPA sprawdza, jakie potencjalne skutki dla zdrowia ludzkiego i środowiska mogą być związane ze stosowaniem pestycydu.
Ponadto amerykańska agencja ochrony środowiska stosuje czteroetapowy proces oceny ryzyka dla zdrowia ludzkiego opracowany przez National Research Council: (1) identyfikacja zagrożeń, (2) ocena dawka-odpowiedź, (3) ocena narażenia i (4) charakterystyka ryzyka.
W 2013 r. Hrabstwo Kaua'i (Hawai'i) uchwaliło ustawę nr 2491, aby dodać artykuł do rozdziału 22 kodeksu hrabstwa dotyczący pestycydów i GMO. Ustawa wzmacnia ochronę lokalnych społeczności na Kaua'i, gdzie wiele dużych firm zajmujących się pestycydami testuje swoje produkty.
Kanada
UE
Pozostałość
Pozostałości pestycydów odnoszą się do pestycydów, które mogą pozostać na lub w żywności po zastosowaniu ich w uprawach spożywczych. Maksymalne dopuszczalne poziomy tych pozostałości w żywności są często określane przez organy regulacyjne w wielu krajach. Przepisy, takie jak odstępy między zbiorami, również często zapobiegają zbiorom produktów roślinnych lub zwierzęcych, jeśli zostały niedawno poddane zabiegom, aby umożliwić obniżenie stężeń pozostałości do bezpiecznego poziomu przed zbiorami. Narażenie ogółu populacji na te pozostałości występuje najczęściej w wyniku spożycia przetworzonych źródeł żywności lub bliskiego kontaktu z obszarami poddanymi działaniu pestycydów, takimi jak gospodarstwa rolne lub trawniki.
Wiele z tych pozostałości chemicznych, zwłaszcza pochodnych chlorowanych pestycydów, wykazuje zdolność do bioakumulacji , która może narastać do szkodliwych poziomów zarówno w organizmie, jak iw środowisku. Problem jest najbardziej dotkliwy w Chinach, największym producencie chlorowanych pestycydów. Trwałe chemikalia mogą być powiększane w całym łańcuchu pokarmowym i zostały wykryte w różnych produktach, od mięsa, drobiu i ryb, po oleje roślinne, orzechy oraz różne owoce i warzywa.
Zanieczyszczenie środowiska pestycydami można monitorować za pomocą bioindykatorów, takich jak owady zapylające pszczoły .
Trwają badania dotyczące pozostałości pestycydów w systemie rolniczym.
Zobacz też
- Indeks artykułów pestycydowych
- Zagrożenie dla środowiska
- Zwalczanie szkodników
- Pozostałości pestycydów
- Standardowa wartość pestycydów
- Program oceny pestycydów WHO
Bibliografia
- Davisa, Fredericka Rowe'a. „Pestycydy i niebezpieczeństwa synekdochy w historii nauki i historii środowiska”. Historia nauki 57.4 (2019): 469–492.
- Davisa, Fredericka Rowe'a. Zakazany: historia pestycydów i nauka o toksykologii (Yale UP, 2014).
- Matthews, Graham A. Historia pestycydów (CABI, 2018).
- S. Bezpieczny; H.Plugge; JFS Rocker (1977). „Analiza aromatycznego rozpuszczalnika stosowanego w programie oprysków leśnych”. Chemosfera . 6 (10): 641–651. Bibcode : 1977Chmsp...6..641S . doi : 10.1016/0045-6535(77)90075-3 .
Linki zewnętrzne
- Pestycydy w Światowej Organizacji Zdrowia (WHO)
- Pestycydy w Programie Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska (UNEP)
- Pestycydów w Komisji Europejskiej
- Pestycydów w Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych.
| Biblioteki Narodowe | |
|---|---|
| Inny | |
