Екологічні аспекти застосування мінеральних добрив та хімічних препаратів у сільському господарстві

Класифікація пестицидів за призначенням:

• інсектициди (для знищення комах)
• фунгіциди (для знищення грибкових захворювань)
• гербіциди (для боротьби з рослинами-бур'янами).
• родентициди (проти гризунів)
• арборициди (проти чагарників)
• акарициди (проти кліщів)
• бактерициди (проти бактеріальних хвороб)
• нематоциди (проти фітогельмінтів - шкідливих нематод)

Класисифікація за походженням діючого інгридієнта:

• неорганічні
• органічні
• біологічні

Класифікація на основі хімічного складу діючої речовини:

• хлорорганічні (ДДТ)
• карбонати
• гетероциклічні
• фосфорганічні
• похідні дієнового синтезу
• похідні карбамінової тіо- та дитіокарбамінової кислот
• нітропохідні фенолів
• синтетичні піретроїди
• похідні сечовини

 

До комплексних препаратів відносять речовини, які використовуються для боротьби з різними шкідливими організмами – інсектоакарициди, інсектофунгіциди.

За способом потрапляння в організм, пестициди поділяють на:

• кишкові
• контактні
• фумигантні
• системні

Пестициди кишкової дії проникають в організми через систему харчування. Наприклад, такі препарати вражають комах з гризучими та висмоктуючо-лижучими ротовими апаратами.

Пестициди контактної дії здатні руйнувати зовнішні покриви організмів, проникати в організм і, часто, вражати органи дихання. Такі препарати при контакті з будь-якою ділянкою тіла здатні вражати організм в цілому.

Фумигантні препарати вражають організми через дихальну систему і вони часто використовуються в замкнутих просторах, адже вимагають підтримки постійної концентрації фумиганта, яку важко забезпечити на відкритих ділянках.

Системні препарати, які переважно використовуються для боротьби з бур'янами або шкідниками рослин, мають здатність всмоктуватись кореневою системою рослин і отруювати їх клітинний сік. При цьому, така дія цих препаратів, якщо вона базується на вибірковому поглинанні пестициду рослинами, використовується для боротьби з бур'янами.   
5. Негативні наслідки використання пестицидів

 

Внаслідок високої біологічної  активності пестициди можуть надавати негативного впливу і на корисні  організми, в тому числі і на людей. Механізм дії пестицидів, як нами зазначалось  раніше, є складним і різнобічним. При потраплянні отрути в організм, як правило, проходить сорбція речовини, її розчинення в жирах та біологічних рідинах і, як наслідок, поширення отрути в організмі. Після цього проходить враження клітин, блокування ферментів, гормонів тощо, яке супроводжується порушенням процесів окислення та відновлення, осмотичних процесів, біоелектричних явищ тощо. При цьому, дія отрути може бути і місцевою.

При неправильному використанні пестицидів можуть вражатись рослини, при цьому змінюється колір листя, на них з’являються плями бурого або коричневого кольору, листя стає кучерявим і жорстким. При враженні рослин проходять глибокі фізіологічні зміни в транспірації, фотосинтезі, водному обміні, ферментативних реакціях. При сильних отруєннях можлива загибель рослин.

Вплив пестицидів на людину залежить від хімічної природи отрути, токсичності, шляху потрапляння  в організм. Значним фактором чутливості до дії пестицидів є вік людей. Потрапляючи тим чи іншим шляхом в організм людей, пестициди можуть викликати отруєння. Спостерігаються гострі, негострі та хронічні отруєння людей пестицидами.

Гострі отруєння пестицидами  спостерігаються при потраплянні  в організм великих кількостей пестицидів, які володіють високою токсичністю, і такі отруєння супроводжуються  бурхливим розвитком (найчастіше при обробці посівного матеріалу). Симптоми отруєння залежать від хімічної природи пестициду та особливостей індивідуальних реакцій організму людини. Так, при гострому отруєнні хлорорганічними пестицидами вражаються печінка, нирки та нервова система, а симптоми отруєння нагадують харчове: загальна слабкість, головокружіння, нудота. Іноді спостерігається подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів.

При гострому отруєнні фосфорорганічними  пестицидами спостерігається порушення нервових реакцій: звуження зіниць, судоми, тремтіння рук, втрата свідомості тощо.

Негострі отруєння людей  пестицидами спостерігаються при  потраплянні в організм відносно невеликих доз високотоксичних  препаратів або великих доз малотоксичних. При цьому отруєння протікає в більш легкій формі, ніж гостре отруєння.

Для попередження гострих  і негострих отруєнь пестицидами  слід дотримуватись правил техніки  безпеки при роботі з ними.

Особливими випадками  є хронічні отруєння. Вони пов’язані  з тривалим потраплянням в організм пестицидів у невеликій їх кількості, як правило значно нижчою за ГДК, якщо пестициди володіють здатністю до біокумуляції і є стійкими до дії факторів довкілля. Наслідки хронічних отруєнь, як і гострих, можуть бути значними аж до летальних випадків.

Запобігти хронічним отруєнням можна лише використанням нових препаратів, які швидко мінералізуються в довкілля і які не володіють здатністю до біокумуляції. Крім того, термічна обробка харчових продуктів дозволяє частково видалити з них пестициди внаслідок, як правило, високої летючості останніх.

З точки зору захисту  навколишнього природного середовища доцільно розглянути вплив пестицидів на екосистеми. Так, пестициди використовуються проти одного або кількох представників  екосистем і при цьому досягається значний економічний ефект. Поряд з цим, використання пестицидів може мати і згубні для екосистем наслідки, зокрема це загибель корисних організмів, перед усім, комах обпилювачів та ентомофагів, а також до знищення ряду інших чутливих видів. Внаслідок цього, в межах екосистем можуть розмножуватись нехарактерні представники флори та фауни, що є причиною порушення стабілізації і навіть переродження екосистем.

Один приклад такого роду:

• в одній із тропічних країн світу для боротьби з москітами, з метою попередження розповсюдження малярії, використали ДДТ (інсектицид нервово-паралітичної дії), якій стійкій до дії факторів довкілля та має високу здатність до біокумуляції. В той же час, проти тарганів ДДТ виявився недостатньо ефективним, але у ящірок, що живляться тарганами, спостерігалось пригнічення рухливих функцій. Це, в свою чергу, призвело до того, що на них почали інтенсивно полювати місцеві кішки, для яких ДДТ виявився смертельною отрутою. Масова загибель котів та зниження ящірок, внаслідок надмірного полювання на них, викликали процеси бурхливого розвитку комах, гусені та пацюків.

Таких прикладів можна  навести безліч і вони показують, що чутливість окремих представників  біоценозів, зокрема бджіл, птахів тощо, значно вища ніж шкідників. Це призводить до їх масової загибелі. Крім того, систематичне використання пестицидів проти комах, внаслідок наявності особливо стійких особин і швидкого їх розмноження, викликають звикання нащадків комах до дії пестициду.

Отже, при застосуванні пестицидів необхідно враховувати всі можливі наслідки. В першу чергу, слід враховувати можливість зростання концентрації стійких пестицидів в ланцюгах живлення, адже для вищих тварин вони можуть надавати ембріотоксичну та мутагенну дію. Таким чином, екосистеми є вразливими до дії пестицидів.

На основі цього можна  представити такі вимоги до сучасних пестицидів:

* пестициди повинні  бути ефективними, мати вибіркову  дію і бути малотоксичними  для теплокровних організмів;

* пестициди повинні  швидко мінералізуватись з утворенням  нетоксичних сполук;

* пестициди не повинні  володіти здатністю до біокумуляції;

* пестициди повинні  мати малу рухливість в довкіллі.

При дотриманні цих вимог, можливо попередити негативний вплив  пестицидів як на людину, так і на природу. В той же час, сьогодні має  місце забруднення природних об’єктів пестицидами. Масштаби забруднення залежать від способу їх використання, летючості, стійкості до факторів довкілля тощо.

Особливо негативного  впливу на довкілля надає такий спосіб використання пестицидів як аерозолі, проте цей спосіб є найефективнішим при нашесті сарані (південь США), гризунів (Австралія) тощо. Хоча при такій обробці гинуть і корисні організми, без використання пестицидів масове нашестя шкідників викличе більш вагомі негативні наслідки.

Найбільш часто забруднення об’єктів довкілля пестицидами проходить через забруднене повітря, яке може переносити аерозолі і тонко дисперсний пил пестицидів на значні відстані.

Як правило, виділяють  три зони забруднення пестицидами:

1) зона їх безпосереднього  використання, на якій спостерігаються найбільш значні концентрації пестицидів;

2) зона, що прилягає  до оброблюваних територій і  пестициди сюди потрапляють внаслідок  переносу їх вітром. Як правило,  ця зона в кілька разів більша  за площею, ніж зона використання  пестицидів, проте концентрація пестицидів на ній є значно меншою;

3) зона, яка утворена  внаслідок дальнього переносу  пестицидів, і вона може сягати  десятки кілометрів від місця  застосування пестицидів.

Отже, із збільшенням  відстані від оброблюваних пестицидами  територій, їх загальна концентрація в об’єктах довкілля знижується при одночасно зростаючій площі зон. Якщо пестициди володіють високою стійкістю до дії факторів довкілля, вони залучаються до ланцюгу живлення і можуть переноситись на значні відстані.

 

6. Шляхи зниження шкідливого впливу отрутохімікатів

 

По-перше, це регулювання строків хімічної обробки, як правило віддають перевагу ранній, коли більшість ентомофагів не з’явились після зимівлі, та правильний вибір препаративної форми пестициду. Перевагу слід віддавати попередній обробці посівного матеріалу та обприскуванню наземним устаткуванням.

По-друге, це використання пестицидів вибіркової дії, особливо в місцях скупчення шкідників. Для цього можна використовувати атрактанти - харчові та статеві подразнювані, які закликають комах до скупчення на певних ділянках.

По-третє, з метою захисту водойм встановлюється санітарно-захисні зони між оброблюваними територіями і цими водоймами до300 м, а на схилах - до500 м.

По-четверте, чергування застосування препаратів, що попередить звикання шкідників до їх дії.

По-п’яте, при використанні аерозолів слід враховувати напрямок вітру, з метою попередження забруднення повітря населених пунктів, і вживати попереджувальні заходи захисту населення. Сюди відносять сповіщення населення про використання пестицидів, встановлення знаків небезпеки по периметру оброблюваних площ, попередження про строки карантину.

Крім того, існують  правила транспортування і використання пестицидів, виконання яких забезпечить  захист людей, що безпосередньо працюють з отрутохімікатами. До таких правил належить заборона роботи з отрутохімікатами підлітків до 18 років, вагітних жінок та годуючи матерів, а також людей літнього віку (жінок старше 50 років, чоловіків - старше 55 років). Персонал повинен проходити систематичний медогляд і, за необхідності, використовувати індивідуальні заходи захисту.

Транспортуватись пестициди  повинні в герметичній тарі, яка  повинна маркуватись відповідними знаками хімічної небезпеки тощо.

Так чи інакше, людство  неготове відмовитись від використання пестицидів, тому слід вживати заходи мінімізації негативного впливу препаратів на довкілля.

 

 

 

 

7. Ефективна біологічна або органічна система землеробства

 

В основу хімічного захисту  повинен бути покладений біоценологічний  принцип. Суть його не в максимальному знищенні чисельності шкідливих організмів, а в регулюванні її на екологічно і економічно доцільному рівні. Керуючись цим, не скрізь і не завжди для захисту рослин необхідний буде хімічний метод.

Все більшої  популярності за кордоном набувають біологічна, або органічна система землеробства, заснована на вилученні чи значному скороченні застосування мінеральних добрив і пестицидів. Головні її переваги — висока якість сільськогосподарської продукції, зменшення забруднення навколишнього середовища, зберігання і навіть підвищення родючості ґрунту. Фермерські господарства, які переходять на цю систему на Заході, все частіше називають її екологічною. Вони обробляють ґрунт і розводять худобу без використання штучних добрив, засобів для обприскування чи добавок до корму.