Использование пестицидов какие происходят изменения природных экосистем

Последствия применения пестицидов для экосистем и человека

Все экологические последствия от применения пестицидов связаны с их высокой токсичностью. Большинство пестицидов — кумулятивные яды, токсическое действие которых зависит не только от концентрации, но и от длительности воздействия.

По токсичности для человека и теплокровных животных пестициды делятся на сильнодействующие (LD50 до 50 мг/кг), высокотоксичные (LD50 до 200 мг/кг), среднетоксичные (LD50 до 1000 мг/кг) и малотоксичные (LD50 более 1000 мг/кг).

По оценкам ВОЗ, нерациональное применение пестицидов является причиной острых отравлений от 3,5 до 5 млн случаев ежегодно (Доронина и др., 2005). Основные отдаленные последствия от воздействия хлорорганических пестицидов на организм человека были рассмотрены выше.

В Армении исследователи выявили зависимость между уровнем применения различных групп пестицидов и экологически зависимыми заболеваниями.

Поскольку реальная опасность воздействия пестицидов на экосистемы и здоровье человека определяется не только одной их токсичностью, но и сочетанием ее с показателями устойчивости в природных средах, физическими свойствами (летучесть, растворимость), миграционными характеристиками, способностью к кумуляции и др., была разработана шкала экотоксикологической оценки пестицидов.

Главные негативные экологические последствия применения пестицидов сводятся к следующему (Агроэкология, 2000, с изменениями):

— токсичны для животных и человека;

— при применении пестицидов поражаются не только объекты подавления, но и множество других видов, не являющихся мишенями действия, в том числе враги и паразиты подавляемых форм;

— остаточные количества пестицидов аккумулируются и концентрируются в пищевых цепях, по мере продвижения по пищевым цепям концентрация пестицида может возрастать на порядки;

— вынос пестицида за пределы обрабатываемой территории и включение в региональные, континентальные и глобальные процессы массопереноса;

— появляются резистентые к пестицидам формы вредных организмов;

— гибнут некоторые полезные организмы и происходят глубокие нарушения взаимосвязей в биоценозах (исчезновение видов, служащих пищей; исчезновение видов-хозяев (среды обитания); исчезновение конкурирующих видов; исчезновение хищников);

— возрастает вероятность отдаленных последствий, связанных с патологическим и генетическим действием многих пестицидов на биоту.

Читайте также:  Всеобщие законы природы философия

Объективная реальность требует, чтобы при решении задач, требующих применения химических средств защиты растений, негативные последствия были сведены к минимуму. Для этого к новым пестицидам должны предъявляться повышенные экологические требования (Агроэкология, 2000):

— умеренная персистентность в объектах окружающей среды в данной климатической зоне;

— возможно низкая токсичность для человека животных и других полезных организмов, включая, гидробионтов;

— относительно быстрое разложение в почве, воде, атмосфере и в организмах теплокровных животных с образованием продуктов, безопасных для человека, животных и культурных растений;

— отсутствие кумуляции этих препаратов в организме человека, животных, птиц, гидробионтов;

— отсутствие отдаленных отрицательных последствий для человека, животных и других живых организмов при систематическом длительном использовании препаратов;

— возможность чередования препаратов из различных классов соединений во избежание привыкания к ним вредных организмов, а также накопления препаратов в объектах окружающей среды.

Более экологичным и перспективным подходом для борьбы с вредителями и фитопатогенами может быть развитие биологических способов защиты растений (использование полезных видов организмов для борьбы с вредными), сочетающихся с комплексной системой защитных мероприятий — агротехнических, карантинных, селекционных, физиологических и т. д. (Агроэкология, 2000).

Источник

4.Экологические последствия применения пестицидов

Необходимость применения химических средств защиты растений от вредителей и болезней определяется тем, что потери урожая без применения ядохимикатов могут составлять около 50 %.

Первая группа – наиболее обширная и включает в себя акарициды, бактерициды, гематоциды, зооциды, лимациды, инсектициды, лаввициды, нематоциды, овициды, фунгициды и иные препараты. Чаще всего применяются инсектициды.

Эти ядохимикаты могут включать в себя хлорорганические, фосфорорганические и неорганические соединения ртути, свинца, мышьяка и других элементов.

Вторая группа — Гербициды применяются как средство избирательного уничтожения сорной растительности. Чаще всего используются различные химические препараты для защиты люцерны, кукурузы, сахарной свеклы, подсолнечника, озимой пшеницы.

Читайте также:  Возлюби свою женскую природу

Из средств предуборочной обработки культур наибольшее применение нашли дефолианты и стимуляторы роста.

Пестициды являются ксенобиотиками, т.е. веществами чуждыми природе.

В целом в сельском хозяйстве РБ применяется около 250 наименований химических средств.

Все яды, применяемые в сельском хозяйстве как средство борьбы с вредителями и болезнями растений, в большей или меньшей степени ядовиты для животных и человека. Широкое их применение оказывает всевозрастающее влияние не только на растения, но и на все живое население Земли. 90% фунгицидов, 60% гербицидов, 30% инсектицидов вызывают рак

Примечательно, что лишь небольшая доза пестицидов достигает организмов, действительно подлежащих уничтожению. Значительная же их часть отрицательно действует на полезные организмы, в том числе обитающие в почвах. Опасность биоцидного загрязнения биосферы вообще и почв в частности усугубляется тем, что ядохимикаты обнаруживаются только трудновыполнимыми специфическими методами анализа, проявляются через заболевания и гибель организмов

Особенности поведения пестицидов в природе

  1. Биоаккумуляция –многократное увеличение концентрации при передаче по пищевым цепочкам. ДДТ вода в озере-→рыбий жир →–жир чаек-→жир человека. Более половины применяемого ранее ДДТ до сих пор циркулирует в природе.
  2. БИОТРАНСФОРМАЦИЯ— изменение химических свойств. Некоторые ядохимикаты претерпевают различные химические превращения, переходят в другие соединения, иногда более токсичные, чем исходные. Например, препарат гептохлор, являющийся сравнительно мало ядовитым инсектицидом, под воздействием микроорганизмов почвы превращается в гептохлорэпатид, ядовитость которого в 4–5 раз выше.
  3. Ядохимикаты влияют на микрофлору и микрофауну почвы, вызывают заметные сдвиги в биохимических и микробиологических процессах, сопровождающихся повышенным образованием и выделением углекислого газа, аммиака, аминокислот и других продуктов метаболизма. При этом изменяется ход и интенсивность процессов распада органических веществ почвы – клетчатки, белка, сахаров.
  4. Токсификация –увеличение токсичности. Любые химические вещества, смертельные для одних организмов, не могут оказывать вредного влияния на другие организмы, гибель полезной энтомофауны
  5. Мутагенный эффект вредителей и появление устойчивых к ядам видов
  • К физическим факторам детоксикации относят также улетучивание и термическое разложение. Степень испарения токсикантов из почвы сильно зависит от ее влажности – сорбция легколетучих пестицидов сухой почвой гораздо выше, чем влажной. Разложение токсиканта усиливается с повышением температуры.
  • Из физико-химических факторов наиболее существенным является фоторазложение (фотолиз), главным действующим началом которого служат длинноволновые ультрафиолетовые лучи солнечной радиации. При этом происходит фотоокисление многих пестицидов и их метаболитов, находящихся на поверхности почвы, растений и водоемов. На втором этапе фотолитического разложения пестицида особое значение приобретает взаимодействие его с молекулами воды. Важную роль играет рН раствора, температура, состав газов, свойства присутствующих в воде соединений. Под действием коротковолновой части солнечной радиации многие фенолы и близкие им соединения способны превратиться в гидрохинон и пирокатехин, которые могут гидроксилироваться до тетраоксибензола. Последний в результате окислительного конденсирования может превращаться в стабильные полимеризованные продукты. В результате фотолиза многие пестициды трансформируются в менее токсичные продукты.
  • Химические превращения пестицидов в почве и водной среде в основном представляют собой гидролитические и окислительные процессы. Скорость этих процессов зависит от вида и числа атомов галоидов, длины углеводородной цепочки. Увеличение контакта токсиканта с почвой ускоряет гидролиз (например, коллоидная фракция почвы катализирует реакции пестицидов с различными активными частицами почвенных компонентов). Значительная роль в химическом разложении пестицидов принадлежит свободно-радикальным процессам. Источниками свободных радикалов в почве являются гуминовые кислоты, а также смолы, пигменты, антибиотики, витамины.
  • Биологическое превращение и разложение пестицидов в почве обусловлено главным образом микробиологической детоксикацией. Установлено, что микробиологическое разложение пестицидов является главным путем детоксикации почв, а всякая активизация микробиологической деятельности содействует исчезновению ядохимикатов из почв. Скорость микробиологического разложения пестицидов в почве определяется содержанием гумуса, температурой и влажностью почвы, наличием подстилки, содержанием питательных веществ и другими факторами. Хорошие условия для развития почвенных микроорганизмов интенсифицируют биологическую детоксикацию пестицидов.
Читайте также:  Зачем природа придумала рак

Источник

Оцените статью