Войти
Культур пыльник распыление пестицидов на поле 
Lite-Trac четыре-колесный самоходный опрыскиватель распыления пестицидов на поле Пестициды - это вещества, предназначенные для борьбы с вредителями, включая сорняки. Термин пестицид включает в себя все из следующих условий: гербицид, инсектициды (которые могут включать в себя регуляторы роста насекомых, termiticides и т.д.) нематицида, моллюскоцид, piscicide, avicide, родентицид, бактерицид, средство от насекомых, животных репеллент, антимикробное и фунгицид. Наиболее распространенными из них являются гербициды, на которые приходится примерно 80% всех используемых пестицидов. Большинство пестицидов предназначены для использования в качестве средств защиты растений (также известных как средства защиты растений), которые в целом защищают растения от сорняков, грибов или насекомых.
Как правило, пестицид представляет собой химическое вещество (например, карбамат ) или биологический агент (например, вирус, бактерия или гриб ), который отпугивает, выводит из строя, убивает или иным образом отпугивает вредителей. Вредители-мишени могут включать насекомых, патогенные микроорганизмы растений, сорняки, моллюски, птиц, млекопитающих, рыбу, нематод (круглые черви) и микробы, которые разрушают собственность, причиняют неудобства или распространяют болезнь, или являются переносчиками болезней. Наряду с этими преимуществами у пестицидов есть и недостатки, такие как потенциальная токсичность для людей и других видов.
| Тип пестицида | Целевая группа вредителей |
|---|---|
| Альгициды или альгициды | Водоросли |
| Авициды | Птицы |
| Бактерициды | Бактерии |
| Фунгициды | Грибы и оомицеты |
| Гербициды | Растение |
| Инсектициды | Насекомые |
| Митициды или акарициды | Клещей |
| Моллюскициды | Улитки |
| Нематоциды | Нематоды |
| Родентициды | Грызунов |
| Слимициды | Водоросли, бактерии, грибы и слизистые плесени |
| Вируциды | Вирусы |
Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) определил пестицид, как:
Пестициды можно классифицировать по организму- мишени (например, гербициды, инсектициды, фунгициды, родентициды и педикулициды - см. Таблицу), химической структуре (например, органической, неорганической, синтетической или биологической (биопестициды), хотя различие иногда может размываться), и физическое состояние (например, газообразный (фумигант) ). Биопестициды включают микробные пестициды и биохимические пестициды. Пестициды растительного происхождения или «ботанические препараты» быстро развиваются. К ним относятся пиретроиды, ротеноиды, никотиноиды и четвертая группа, которая включает стрихнин и сциллирозид.
Многие пестициды можно сгруппировать в химические семейства. Известные семейства инсектицидов включают хлорорганические, органофосфаты и карбаматы. Хлорорганические углеводороды (например, ДДТ ) можно разделить на дихлордифенилэтаны, циклодиеновые соединения и другие родственные соединения. Они действуют, нарушая баланс натрия и калия нервного волокна, заставляя нерв непрерывно передавать. Их токсичность сильно различается, но они были прекращены из-за их стойкости и способности к биоаккумуляции. Фосфаторганические соединения и карбаматы в значительной степени заменили хлорорганические соединения. Оба действуют путем ингибирования фермента ацетилхолинэстеразы, позволяя ацетилхолину передавать нервные импульсы на неопределенный срок и вызывать различные симптомы, такие как слабость или паралич. Органофосфаты довольно токсичны для позвоночных и в некоторых случаях были заменены менее токсичными карбаматами. Тиокарбамат и дитиокарбаматы являются подклассами карбаматов. Известные семейства гербицидов включают гербициды фенокси и бензойной кислоты (например, 2,4-D ), триазины (например, атразин ), мочевину (например, диурон ) и хлорацетанилид (например, алахлор ). Фенокси-соединения имеют тенденцию избирательно уничтожать широколистные сорняки, а не травы. Гербициды на основе фенокси и бензойной кислоты действуют аналогично гормонам роста растений и выращивают клетки без нормального деления клеток, разрушая систему транспорта питательных веществ растения. Триазины нарушают фотосинтез. Многие широко используемые пестициды не входят в эти семейства, включая глифосат.
Применение вредителей контрольных агентов, как правило, осуществляет путем диспергирования химического вещества в (часто на основе углеводорода) растворитель - поверхностно -активное вещество системы с получением однородного препарата. Исследование летальности вируса, проведенное в 1977 году, показало, что конкретный пестицид не увеличивал летальность вируса, однако комбинации, которые включали некоторые поверхностно-активные вещества и растворитель, ясно показали, что предварительная обработка ими заметно увеличивала вирусную летальность у подопытных мышей.
Пестициды можно классифицировать на основе их биологического механизма, функции или метода применения. Большинство пестицидов действуют путем отравления вредителей. Системный пестицид перемещается внутри растения после поглощения растением. У инсектицидов и большинства фунгицидов это движение обычно вверх (через ксилему ) и наружу. Результатом может стать повышение эффективности. Системные инсектициды, которые отравляют пыльцу и нектар в цветах, может убить пчел и других необходимых опылителей.
В 2010 году было объявлено о разработке нового класса фунгицидов под названием палдоксины. Они работают, используя естественные защитные химические вещества, выделяемые растениями, называемые фитоалексинами, которые грибы затем выводят токсины с помощью ферментов. Пальдоксины подавляют ферменты детоксикации грибов. Считается, что они безопаснее и экологичнее.
Еще до 2000 года до нашей эры люди использовали пестициды для защиты урожая. Первым известным пестицидом было опудривание элементарной серой, которое применялось в древнем Шумере около 4500 лет назад в древней Месопотамии. В « Ригведе», которой около 4000 лет, упоминается использование ядовитых растений для борьбы с вредителями. К 15 веку токсичные химические вещества, такие как мышьяк, ртуть и свинец, применялись в сельскохозяйственных культурах для уничтожения вредителей. В 17 веке сульфат никотина был извлечен из листьев табака для использования в качестве инсектицида. В 19 веке появились еще два естественных пестицида: пиретрум, который получают из хризантем, и ротенон, который получают из корней тропических овощей. До 1950-х годов преобладали пестициды на основе мышьяка. Пауль Мюллер обнаружил, что ДДТ был очень эффективным инсектицидом. Хлорорганические соединения, такие как ДДТ, преобладали, но к 1975 году их заменили в США органофосфаты и карбаматы. С тех пор соединения пиретрина стали доминирующим инсектицидом. Гербициды стали обычным явлением в 1960-х, во главе с «триазином и другими соединениями на основе азота, карбоновыми кислотами, такими как 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота и глифосат».
Первый закон, предоставляющий федеральные полномочия по регулированию пестицидов, был принят в 1910 году; однако спустя десятилетия, в 1940-х годах, производители начали производить большое количество синтетических пестицидов, и их использование стало широко распространенным. Некоторые источники считают, что 1940-е и 1950-е годы стали началом «эры пестицидов». Хотя Агентство по охране окружающей среды США было создано в 1970 году и внесены поправки в закон о пестицидах в 1972 году, с 1950 года использование пестицидов увеличилось в 50 раз, и сейчас ежегодно используется 2,3 миллиона тонн (2,5 миллиона коротких тонн) промышленных пестицидов. Семьдесят пять процентов всех пестицидов в мире используются в развитых странах, но их использование в развивающихся странах растет. Исследование тенденций использования пестицидов в США до 1997 года было опубликовано в 2003 году Центром интегрированной борьбы с вредителями Национального научного фонда.
В 1960-х годах было обнаружено, что ДДТ препятствует воспроизводству многих рыбоядных птиц, что представляет серьезную угрозу для биоразнообразия. Рэйчел Карсон написала бестселлер « Тихая весна» о биологическом увеличении. В настоящее время использование ДДТ в сельском хозяйстве запрещено Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях, но в некоторых развивающихся странах он все еще используется для предотвращения малярии и других тропических болезней путем распыления на внутренние стены для уничтожения или отпугивания комаров.
Пестициды используются для борьбы с микроорганизмами, которые считаются вредными. Например, они используются для уничтожения комаров, которые могут передавать потенциально смертельные заболевания, такие как вирус Западного Нила, желтая лихорадка и малярия. Они также могут убивать пчел, ос или муравьев, вызывающих аллергические реакции. Инсектициды могут защитить животных от болезней, которые могут быть вызваны паразитами, такими как блохи. Пестициды могут предотвратить болезни человека, которые могут быть вызваны заплесневелой пищей или больными продуктами. Гербициды можно использовать для очистки придорожных сорняков, деревьев и кустарников. Они также могут уничтожать инвазивные сорняки, которые могут нанести вред окружающей среде. Гербициды обычно применяются в прудах и озерах для борьбы с водорослями и растениями, такими как водные травы, которые могут мешать занятиям, таким как плавание и рыбалка, и заставлять воду выглядеть или пахнуть неприятно. Неконтролируемые вредители, такие как термиты и плесень, могут повредить конструкции, такие как дома. Пестициды используются в продуктовых магазинах и на объектах хранения пищевых продуктов для борьбы с грызунами и насекомыми, заражающими пищу, например зерно. Каждое использование пестицида сопряжено с определенным риском. Правильное использование пестицидов снижает эти связанные риски до уровня, который считается приемлемым регулирующими органами по пестицидам, такими как Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Агентство по регулированию борьбы с вредителями (PMRA) Канады.
ДДТ, распыляемый на стены домов, представляет собой хлорорганическое соединение, которое используется для борьбы с малярией с 1950-х годов. Недавние политические заявления Всемирной организации здравоохранения еще больше поддержали этот подход. Однако ДДТ и другие хлорорганические пестициды запрещены в большинстве стран мира из-за их стойкости в окружающей среде и токсичности для человека. Использование ДДТ не всегда эффективно, поскольку устойчивость к ДДТ была выявлена в Африке еще в 1955 году, а к 1972 году девятнадцать видов комаров во всем мире были устойчивы к ДДТ.
В 2006 и 2007 годах в мире было использовано примерно 2,4 мегатонны (5,3 × 10 9 фунтов) пестицидов, при этом гербициды составляли большую часть мирового использования пестицидов (40%), за ними следовали инсектициды (17%) и фунгициды (10%). В 2006 и 2007 годах США использовали примерно 0,5 мегатонны (1,1 × 10 9 фунтов) пестицидов, что составляет 22% от общемирового количества, включая 857 миллионов фунтов (389 килотонн) обычных пестицидов, которые используются в сельскохозяйственном секторе (80 % от обычного использования пестицидов), а также в промышленном, коммерческом, государственном и домашнем и садовом секторах. Только штат Калифорния потратил 117 миллионов фунтов стерлингов. Пестициды также обнаружены в большинстве домохозяйств США: 88 миллионов из 121,1 миллиона домохозяйств указали, что они использовали какую-либо форму пестицидов в 2012 году. По состоянию на 2007 год в качестве пестицидов было зарегистрировано более 1055 активных ингредиентов, что дает более 20 000 пестицидных продуктов. которые продаются в Соединенных Штатах.
США использовали около 1 кг (2,2 фунта) за гектар из пахотных земель по сравнению с: 4,7 кг в Китае, 1,3 кг в Великобритании, 0,1 кг в Камеруне, 5,9 кг в Японии и 2,5 кг в Италии. Использование инсектицидов в США сократилось более чем наполовину с 1980 года (0,6% в год), в основном из-за почти полного отказа от органофосфатов. На кукурузных полях снижение было еще более резким из-за перехода на трансгенную кукурузу Bt.
По прогнозам аналитиков, выручка мирового рынка средств защиты растений в 2019 году превысит 52 миллиарда долларов США.
Пестициды могут сэкономить деньги фермерам, предотвращая потери урожая насекомыми и другими вредителями; в США фермеры получают примерно четырехкратную прибыль на деньги, которые они тратят на пестициды. Одно исследование показало, что отказ от пестицидов снижает урожайность примерно на 10%. Другое исследование, проведенное в 1999 году, показало, что запрет на пестициды в Соединенных Штатах может привести к росту цен на продукты питания, потере рабочих мест и усилению голода в мире.
Существует два уровня преимуществ использования пестицидов: первичный и вторичный. Первичные выгоды - это прямые выгоды от использования пестицидов, а второстепенные выгоды - это более долгосрочные эффекты.
Борьба с вредителями и переносчиками болезней растений
Борьба с переносчиками болезней человека / домашнего скота и вредными организмами
Контроль организмов, наносящих вред другой деятельности и строениям человека
В одном исследовании было подсчитано, что на каждый доллар (1 доллар), потраченный на пестициды для сельскохозяйственных культур, можно сэкономить до четырех долларов (4 доллара). Это означает, что исходя из суммы денег, расходуемых в год на пестициды, 10 миллиардов долларов, есть дополнительная экономия 40 миллиардов долларов на урожае, который будет потерян из-за повреждения насекомыми и сорняками. В целом, фермеры выигрывают от увеличения урожайности и от возможности выращивать различные культуры в течение года. Потребители сельскохозяйственной продукции также извлекают выгоду из того, что могут позволить себе огромное количество продукции, доступной круглый год.
Что касается затрат на использование пестицидов, это могут быть затраты для окружающей среды, затраты на здоровье человека, а также затраты на разработку и исследование новых пестицидов.
Знак, предупреждающий о потенциальном воздействии пестицидов Основные статьи: Влияние пестицидов на здоровье, отравление пестицидами и катастрофа в Бхопале Пестициды могут вызывать острые и отдаленные последствия для здоровья людей, подвергшихся их воздействию. Воздействие пестицидов может вызвать множество неблагоприятных последствий для здоровья, от простого раздражения кожи и глаз до более серьезных последствий, таких как поражение нервной системы, имитация гормонов, вызывающих репродуктивные проблемы, а также вызывающих рак. Систематический обзор 2007 года показал, что «большинство исследований неходжкинской лимфомы и лейкемии показали положительную связь с воздействием пестицидов», и, таким образом, пришел к выводу, что косметическое использование пестицидов должно быть уменьшено. Имеются убедительные доказательства связи между воздействием фосфорорганических инсектицидов и нейроповеденческими изменениями. Существуют также ограниченные доказательства других негативных последствий воздействия пестицидов, включая неврологические, врожденные дефекты и гибель плода.
Американская академия педиатрии рекомендует ограничить воздействие пестицидов на детей и использовать более безопасные альтернативы:
Из-за неадекватного регулирования и мер безопасности 99% смертей, связанных с пестицидами, происходят в развивающихся странах, на которые приходится только 25% использования пестицидов.
Одно исследование показало, что самоотравление пестицидами является методом выбора в одной трети самоубийств во всем мире, и рекомендовало, среди прочего, больше ограничений на типы пестицидов, которые наиболее вредны для человека.
Эпидемиологический обзор 2014 года обнаружил связь между аутизмом и воздействием определенных пестицидов, но отметил, что имеющихся доказательств недостаточно, чтобы сделать вывод о причинной связи.
Большие количества предположительно нетоксичных побочных продуктов нефтепродуктов попадают в окружающую среду в качестве диспергаторов пестицидов и эмульгаторов. Исследование 1976 года показало, что у молодых мышей, ранее обработанных такими химическими веществами, наблюдается повышение вирусной летальности с сопутствующим влиянием на печень и центральную нервную систему.
По оценкам Всемирной организации здравоохранения и Программы ООН по окружающей среде, ежегодно 3 миллиона рабочих в сельском хозяйстве в развивающихся странах испытывают тяжелые отравления пестицидами, около 18 000 из которых умирают. Согласно одному исследованию, до 25 миллионов рабочих в развивающихся странах могут ежегодно страдать от легкого отравления пестицидами. Есть несколько карьеров в стороне от сельского хозяйства, которые также могут поставить лицо, подвергающийся риск воздействия на здоровье человека от воздействия пестицидов, включая домашние животное парикмахеров, groundskeepers и фумигаторы.
Использование пестицидов широко распространено в Латинской Америке, так как ежегодно в этом регионе тратится около 3 миллиардов долларов США. Было зарегистрировано, что отравления пестицидами увеличивались каждый год в течение последних двух десятилетий. Было подсчитано, что о 50–80% случаев не сообщается. Исследования показывают, что фосфорорганические инсектициды и карбаматы являются наиболее частым источником отравлений пестицидами.
Использование пестицидов вызывает ряд экологических проблем. Более 98% распыляемых инсектицидов и 95% гербицидов достигают места назначения, отличного от целевых видов, включая нецелевые виды, воздух, воду и почву. Перенос пестицидов происходит, когда пестициды, взвешенные в воздухе в виде частиц, переносятся ветром в другие районы, потенциально загрязняя их. Пестициды являются одной из причин загрязнения воды, а некоторые пестициды являются стойкими органическими загрязнителями и способствуют загрязнению почвы и цветов (пыльца, нектар). Кроме того, использование пестицидов может отрицательно сказаться на соседней сельскохозяйственной деятельности, поскольку сами вредители дрейфуют и наносят вред близлежащим культурам, на которых не используются пестициды.
Кроме того, использование пестицидов снижает биоразнообразие, способствует сокращению количества опылителей, разрушает среду обитания (особенно птиц) и угрожает исчезающим видам. Вредители могут развить устойчивость к пестицидам (устойчивость к пестицидам ), что потребует применения нового пестицида. В качестве альтернативы можно использовать более высокую дозу пестицида для противодействия резистентности, хотя это приведет к усугублению проблемы загрязнения окружающей среды.
Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях, перечисленных 9 из 12 наиболее опасных и стойких органических химических веществ, которые были ( в настоящее время в основном устаревшие) хлорорганические пестициды. Поскольку пестициды на основе хлорированных углеводородов растворяются в жирах и не выводятся из организма, организмы имеют тенденцию удерживать их почти неограниченное время. Биологическое усиление - это процесс, при котором эти хлорированные углеводороды (пестициды) больше концентрируются на каждом уровне пищевой цепи. Среди морских животных концентрации пестицидов выше у хищных рыб, и тем более у рыбоядных птиц и млекопитающих, находящихся на вершине экологической пирамиды. Глобальная дистилляция - это процесс, при котором пестициды транспортируются из более теплых в более холодные регионы Земли, в частности, с полюсов и горных вершин. Пестициды, которые испаряются в атмосферу при относительно высокой температуре, могут переноситься ветром на значительные расстояния (тысячи километров) в области с более низкой температурой, где они конденсируются и уносятся обратно на землю под дождем или снегом.
Чтобы уменьшить негативное воздействие, желательно, чтобы пестициды были разлагаемыми или, по крайней мере, быстро дезактивировались в окружающей среде. Такая потеря активности или токсичности пестицидов связана как с врожденными химическими свойствами соединений, так и с процессами или условиями окружающей среды. Например, присутствие галогенов в химической структуре часто замедляет разложение в аэробной среде. Адсорбция в почве может замедлить перемещение пестицидов, но также может снизить биодоступность для микробных деструкторов.
| Вред | Годовая стоимость в США |
|---|---|
| Здравоохранение | 1,1 миллиарда долларов |
| Устойчивость к пестицидам у вредителей | 1,5 миллиарда долларов |
| Потери урожая, вызванные пестицидами | 1,4 миллиарда долларов |
| Потери птиц из-за пестицидов | 2,2 миллиарда долларов |
| Загрязнение грунтовых вод | 2,0 миллиарда долларов |
| Другие расходы | 1,4 миллиарда долларов |
| Суммарные затраты | 9,6 млрд долларов |
В одном исследовании ущерб здоровью человека и окружающей среде из-за пестицидов в Соединенных Штатах оценивается в 9,6 миллиарда долларов, что компенсируется ростом сельскохозяйственного производства примерно на 40 миллиардов долларов.
Дополнительные расходы включают в себя процесс регистрации и стоимость покупки пестицидов: которые обычно несут агрохимические компании и фермеры соответственно. Процесс регистрации может занять несколько лет (существует 70 различных типов полевых испытаний) и может стоить 50–70 миллионов долларов на один пестицид. В начале 21 века Соединенные Штаты ежегодно тратили около 10 миллиардов долларов на пестициды.
Доступны альтернативы пестицидам, которые включают методы выращивания, использование биологических средств борьбы с вредителями (например, феромонов и микробных пестицидов), генную инженерию и методы вмешательства в размножение насекомых. Применение компостированных дворовых отходов также использовалось как способ борьбы с вредителями. Эти методы становятся все более популярными и часто более безопасны, чем традиционные химические пестициды. Кроме того, EPA регистрирует все большее количество обычных пестицидов с пониженным риском.
Методы выращивания включают поликультуру (выращивание нескольких типов растений), севооборот, посадку сельскохозяйственных культур в районах, где вредители, которые их наносят, не живут, время посадки в зависимости от того, когда вредители будут наименее проблематичными, и использование культур-ловушек, которые привлекают вредителей вдали от настоящий урожай. Ловковые культуры успешно управляют вредителями в некоторых коммерческих сельскохозяйственных системах, сокращая при этом использование пестицидов; однако во многих других системах ловушки не могут снизить плотность вредных организмов в промышленных масштабах, даже если ловушки работают в контролируемых экспериментах. В США фермеры добились успеха в борьбе с насекомыми с помощью распыления горячей воды по цене, примерно такой же, как распыление пестицидов.
Выпуск других организмов, которые борются с вредителями, является еще одним примером альтернативы использованию пестицидов. Эти организмы могут включать естественных хищников или паразитов вредителей. Также могут использоваться биологические пестициды на основе энтомопатогенных грибов, бактерий и вирусов, вызывающих заболевания у видов вредителей.
Вмешательство в размножение насекомых может быть достигнуто путем стерилизации самцов целевых видов и их выпуска, чтобы они спаривались с самками, но не производили потомства. Этот метод впервые был использован на мясной мухи мухи в 1958 году и с тех пор используется с Medfly, в мухой цеце, и непарного шелкопряда. Однако это может быть дорогостоящим и трудоемким подходом, который работает только с некоторыми видами насекомых.
Термин «толкай-тяни» был введен в 1987 году как подход к комплексной борьбе с вредителями (IPM). Эта стратегия использует смесь стимулов, изменяющих поведение, для управления распределением и численностью насекомых. «Толчок» означает, что насекомых отпугивают или удерживают от любого защищаемого ресурса. «Притягивание» означает, что определенные стимулы (семиохимические стимулы, феромоны, пищевые добавки, визуальные стимулы, генетически измененные растения и т. Д.) Используются для привлечения вредных организмов в ловушки для сельскохозяйственных культур, где они будут уничтожены. Существует множество различных компонентов, задействованных для реализации стратегии Push-Pull в IPM.
Во всем мире было проведено множество тематических исследований, в которых проверялась эффективность двухтактного подхода. Наиболее успешная стратегия «тяни-толкай» была разработана в Африке для натурального хозяйства. Еще одно успешное исследование было проведено по борьбе с Helicoverpa на хлопковых культурах в Австралии. В Европе, на Ближнем Востоке и в США стратегии «тяни-толкай» успешно применялись для борьбы с Sitona lineatus на бобовых полях.
Некоторыми преимуществами использования метода push-pull являются меньшее использование химических или биологических материалов и лучшая защита от привыкания насекомых к этому методу борьбы. Некоторые недостатки двухтактной стратегии заключаются в том, что при отсутствии соответствующих знаний о поведенческой и химической экологии взаимодействия хозяина и вредителя этот метод становится ненадежным. Кроме того, поскольку двухтактный метод не является очень популярным методом IPM, затраты на регистрацию выше.
Некоторые данные показывают, что альтернативы пестицидам могут быть столь же эффективны, как и использование химикатов. Например, Швеция вдвое сократила использование пестицидов без какого-либо снижения урожая. В Индонезии фермеры сократили использование пестицидов на рисовых полях на 65% и увеличили урожай на 15%. Исследование полей кукурузы в северной Флориде показало, что внесение компостированных дворовых отходов с высоким отношением углерода к азоту на сельскохозяйственных полях было очень эффективным для сокращения популяции нематод, паразитирующих на растениях, и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур с увеличением урожайности от 10% до 212%; наблюдаемые эффекты были долгосрочными, часто не проявляясь до третьего сезона исследования.
Однако устойчивость к пестицидам растет. В 1940-х годах фермеры США потеряли из-за вредителей только 7% урожая. С 1980-х годов потери увеличились до 13%, несмотря на то, что используется больше пестицидов. С 1945 года устойчивость к пестицидам выработали от 500 до 1000 видов насекомых и сорняков.
Пестициды часто называют в соответствии с типом вредителей, которые они контролируют. Пестициды также можно рассматривать как биоразлагаемые пестициды, которые будут расщепляться микробами и другими живыми существами на безвредные соединения, или как стойкие пестициды, на разложение которых могут потребоваться месяцы или годы: это была стойкость ДДТ, например, что привело к его накоплению в пищевой цепи и гибели хищных птиц на вершине пищевой цепи. Еще один способ подумать о пестицидах - это рассмотреть те химические пестициды, которые получены из общего источника или метода производства.
Неоникотиноиды - это класс нейроактивных инсектицидов, химически подобных никотину. Имидаклоприд из семейства неоникотиноидов - наиболее широко используемый инсектицид в мире. В конце 1990-х годов неоникотиноиды подвергались все более пристальному вниманию из-за их воздействия на окружающую среду и в ряде исследований были связаны с неблагоприятными экологическими последствиями, включая расстройство колонии медоносных пчел (CCD) и потерю птиц из-за сокращения популяций насекомых. В 2013 году Европейский Союз и несколько стран, не входящих в ЕС, ограничили использование некоторых неоникотиноидов.
Фосфаторганические и карбаматные инсектициды обладают аналогичным механизмом действия. Они воздействуют на нервную систему вредителей-мишеней (и нецелевые организмы), нарушая активность ацетилхолинэстеразы, фермента, регулирующего ацетилхолин, в нервных синапсах. Это ингибирование вызывает повышение синаптического ацетилхолина и чрезмерную стимуляцию парасимпатической нервной системы. Многие из этих инсектицидов, впервые разработанные в середине 20 века, очень ядовиты. Хотя в прошлом они широко использовались, многие старые химические вещества были удалены с рынка из-за их воздействия на здоровье и окружающую среду ( например, ДДТ, хлордан и токсафен ). Однако многие органофосфаты неустойчивы в окружающей среде.
Пиретроидные инсектициды были разработаны как синтетическая версия природного пестицида пиретрина, который содержится в хризантемах. Они были модифицированы для повышения их устойчивости в окружающей среде. Некоторые синтетические пиретроиды токсичны для нервной системы.
Ряд сульфонилмочевины был коммерциализирован для борьбы с сорняками, включая амидосульфурон, флазасульфурон, метсульфурон-метил, римсульфурон, сульфометурон-метил, тербацил, никосульфурон и трифлусульфурон-метил. Это гербициды широкого спектра действия, которые убивают растения, сорняки и вредителей, ингибируя фермент ацетолактатсинтазу. В 1960-х годах обычно применялось более 1 кг / га (0,89 фунта / акр) химиката для защиты растений, в то время как сульфонилуреаты позволяли использовать всего 1% материала для достижения того же эффекта.
Биопестициды - это определенные типы пестицидов, полученные из таких природных материалов, как животные, растения, бактерии и некоторые минералы. Например, масло канолы и пищевая сода имеют пестицидное действие и считаются биопестицидами. Биопестициды делятся на три основных класса:
Пестициды, относящиеся к этому типу вредителей:
| Тип | Действие |
|---|---|
| Альгициды | Контролируйте водоросли в озерах, каналах, бассейнах, резервуарах для воды и других местах |
| Противообрастающие агенты | Убивать или отталкивать организмы, прикрепляющиеся к подводным поверхностям, таким как днище лодок. |
| Противомикробные препараты | Убить микроорганизмы (например, бактерии и вирусы) |
| Аттрактанты | Привлечь вредителей (например, чтобы заманить насекомое или грызуна в ловушку). (Однако пища не считается пестицидом при использовании в качестве аттрактанта.) |
| Биопестициды | Биопестициды - это определенные типы пестицидов, полученные из таких природных материалов, как животные, растения, бактерии и некоторые минералы. |
| Биоциды | Убить микроорганизмы |
| Дезинфицирующие и дезинфицирующие средства | Убивать или инактивировать болезнетворные микроорганизмы на неодушевленных предметах |
| Фунгициды | Убить грибки (включая гниль, плесень, плесень и ржавчину) |
| Фумиганты | Производство газа или пара, предназначенных для уничтожения вредителей в зданиях или почве. |
| Гербициды | Убивайте сорняки и другие растения, которые растут там, где они не нужны |
| Инсектициды | Убивайте насекомых и других членистоногих |
| Митициды | Убивать клещей, питающихся растениями и животными |
| Микробные пестициды | Микроорганизмы, которые убивают, подавляют или вытесняют конкурирующих вредителей, включая насекомых или другие микроорганизмы |
| Моллюскициды | Убивать улиток и слизней |
| Нематоциды | Убивать нематод (микроскопические червеобразные организмы, питающиеся корнями растений) |
| Овициды | Убить яйца насекомых и клещей |
| Феромоны | Биохимические вещества, используемые для нарушения брачного поведения насекомых. |
| Репелленты | Отгоняйте вредителей, включая насекомых (например, комаров) и птиц. |
| Родентициды | Контрольные мыши и другие грызуны |
| Слимициды | Убивает слизистые микроорганизмы, такие как водоросли, бактерии, грибы и слизистые плесени. |
Термин пестицид также включает следующие вещества:
Во многих странах пестициды должны быть одобрены для продажи и использования государственным агентством.
В Европе было одобрено законодательство ЕС, запрещающее использование высокотоксичных пестицидов, включая те, которые являются канцерогенными, мутагенными или токсичными для репродукции, те, которые нарушают работу эндокринной системы, и те, которые являются стойкими, биоаккумулятивными и токсичными (PBT) или очень стойкими и стойкими. обладает высокой биоаккумуляцией (vPvB), и были одобрены меры по повышению общей безопасности пестицидов во всех странах-членах ЕС.
Хотя правила в отношении пестицидов различаются от страны к стране, пестициды и продукты, в которых они использовались, продаются через международные границы. Чтобы устранить несоответствия в правилах между странами, делегаты конференции Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций приняли в 1985 году Международный кодекс поведения в отношении распределения и использования пестицидов, чтобы создать добровольные стандарты регулирования пестицидов для разных стран. Кодекс был обновлен в 1998 и 2002 годах. ФАО утверждает, что кодекс повысил осведомленность об опасностях, связанных с пестицидами, и сократил количество стран, в которых нет ограничений на использование пестицидов.
Еще три попытки улучшить регулирование международной торговли пестицидами - это Лондонские руководящие принципы Организации Объединенных Наций по обмену информацией о химических веществах в международной торговле и Комиссия Организации Объединенных Наций по Кодекс Алиментариус. Первый направлен на внедрение процедур, обеспечивающих наличие предварительного обоснованного согласия между странами, покупающими и продающими пестициды, а второй - на установление единых стандартов максимальных уровней остаточных количеств пестицидов для стран-участниц.
Обучение безопасности пестицидов и правила применения пестицидов предназначены для защиты населения от неправильного использования пестицидов, но не исключают всех случаев неправильного использования. Сокращение использования пестицидов и выбор менее токсичных пестицидов может снизить риски для общества и окружающей среды в результате использования пестицидов. Комплексная борьба с вредителями, использование нескольких подходов к борьбе с вредителями, получает широкое распространение и успешно применяется в таких странах, как Индонезия, Китай, Бангладеш, США, Австралия и Мексика. IPM пытается распознать более широкое воздействие действий на экосистему, чтобы не нарушать естественный баланс. Разрабатываются новые пестициды, в том числе биологические и растительные производные и альтернативы, которые, как считается, снижают риски для здоровья и окружающей среды. Кроме того, аппликаторам рекомендуется рассмотреть альтернативные меры контроля и принять методы, сокращающие использование химических пестицидов.
Могут быть созданы пестициды, ориентированные на жизненный цикл конкретного вредителя, что может быть экологически более безвредным. Например, нематоды картофельных цист выходят из своих защитных цист в ответ на химическое вещество, выделяемое картофелем; они питаются картофелем и повреждают урожай. Аналогичное химическое вещество можно обработать на полях раньше, чем посеять картофель, что приведет к раннему появлению нематод и их голоду при отсутствии картофеля.
Подготовка к применению опасного гербицида в США В Соединенных Штатах, то Агентство по охране окружающей среды (EPA) отвечает за регулирование пестицидов в рамках Федеральных инсектицидов, фунгицидов и родентицидов (FIFRA) и Закон о защите качества пищевых продуктов (FQPA).
Необходимо провести исследования, чтобы установить условия, в которых материал является безопасным для использования, и его эффективность против предполагаемых вредителей. EPA регулирует использование пестицидов, чтобы гарантировать, что эти продукты не оказывают вредного воздействия на людей или окружающую среду, уделяя особое внимание здоровью и безопасности детей. Пестициды, произведенные до ноября 1984 г., продолжают подвергаться повторной оценке, чтобы соответствовать текущим научным и нормативным стандартам. Все зарегистрированные пестициды проверяются каждые 15 лет на предмет соответствия надлежащим стандартам. В процессе регистрации создается этикетка. Этикетка содержит указания по правильному использованию материала в дополнение к ограничениям безопасности. На основании острой токсичности пестициды относятся к классу токсичности. Пестициды - это химические вещества, наиболее тщательно проверенные в Соединенных Штатах после лекарств; те, которые используются в пищевых продуктах, требуют проведения более 100 тестов для определения диапазона потенциальных воздействий.
Некоторые пестициды считаются слишком опасными для продажи широкой публике и относятся к категории пестицидов ограниченного использования. Только сертифицированные специалисты по нанесению, сдавшие экзамен, могут приобретать или контролировать применение пестицидов ограниченного использования. Записи о продажах и использовании должны вестись и могут проверяться государственными органами, отвечающими за обеспечение соблюдения нормативных требований в отношении пестицидов. Эти записи должны быть доступны для сотрудников и государственных или территориальных природоохранных органов.
В дополнение к EPA, Министерство сельского хозяйства США (USDA) и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) устанавливают стандарты уровня остатков пестицидов, разрешенных на сельскохозяйственных культурах или в них. EPA рассматривает возможные последствия для здоровья человека и окружающей среды, связанные с использованием пестицида.
Кроме того, Агентство по охране окружающей среды США использует четырехэтапный процесс Национального исследовательского совета для оценки риска для здоровья человека: (1) идентификация опасности, (2) оценка доза-реакция, (3) оценка воздействия и (4) характеристика риска.
Недавно округ Кауаи (Гавайи) принял закон № 2491 о добавлении статьи в главу 22 кодекса округа, касающуюся пестицидов и ГМО. Законопроект усиливает защиту местных сообществ в Кауаи, где многие крупные компании по производству пестицидов тестируют свою продукцию.
Остатки пестицидов относятся к пестицидам, которые могут оставаться в продуктах питания или в продуктах питания после их обработки продовольственными культурами. Максимально допустимые уровни этих остатков в пищевых продуктах часто устанавливаются регулирующими органами многих стран. Такие правила, как предуборочные интервалы, также часто не позволяют собирать урожай сельскохозяйственных культур или продуктов животноводства, если они недавно обрабатывались, чтобы позволить концентрациям остатков со временем снизиться до безопасных уровней перед сбором урожая. Воздействие этих остатков на население в целом чаще всего происходит в результате потребления обработанных пищевых продуктов или при тесном контакте с участками, обработанными пестицидами, такими как фермы или газоны.
Многие из этих химических остатков, особенно производные хлорированных пестицидов, демонстрируют биоаккумуляцию, которая может накапливаться до вредных уровней в организме, а также в окружающей среде. Стойкие химические вещества могут быть увеличены через пищевую цепочку и были обнаружены в различных продуктах, от мяса, птицы и рыбы до растительных масел, орехов и различных фруктов и овощей.
Загрязнение окружающей среды пестицидами можно контролировать с помощью биоиндикаторов, таких как опылители пчел.
