Pesticidų kūrimo ir klasifikavimo istorija

Visame pasaulyje nuolat vyksta kova su vabzdžiais kenkėjais tiek lauke (lauko kenkėjai), tiek sandėliuojant produktus (tvartų kenkėjai). Iš šiuo metu žinomų kenkėjų kontrolės metodų, tokių kaip: cheminis metodas (pesticidai), fizikinis metodas (jonizuojantis ir kita spinduliuotė), biologinis metodas (entomofagai), hormoninis metodas (jaunimo hormonai, lytiniai hormonai) ir kt., Cheminis metodas tęsiamas. daugelį metų būti pagrindiniu ir veiksmingiausiu metodu.

Pasak FAO, jei cheminis metodas nebus naudojamas, pirmaisiais metais pasaulio gyventojai neteks pusės viso maisto. Tačiau naudojant pesticidus kyla aplinkos taršos ir maisto saugos parametrų pablogėjimo rizika.
Poreikis naudoti medžiagas, kurios atbaido ar naikina augalų kenkėjus ir ligų sukėlėjus, atsirado tais senovės laikais, kai gimė žemdirbystė. Anksčiausias tokių medžiagų vartojimo paminėjimas yra „dieviško ir apvalančio“ fumigacijos siera apeigos aprašymas senovės graikų poeto Homero, gyvenusio IX–VIII a., epinėse poemose „Iliada“ ir „Odisėja“. . pr. Kr. Sieros dioksidas SO2, susidaręs jam degant, atbaido vabzdžius, naikina patogeninius mikrobus. Patarimus, kaip naudoti įvairias medžiagas kovojant su kenkėjais ir augalų ligomis, savo raštuose pateikė senovės graikų filosofai Demokritas ir Plinijus Vyresnysis.
XX amžiuje atsirado sintetiniai pesticidai, kurie pradėti plačiai naudoti nuo 1939 m., kai šveicarų chemikas Paulas Hermannas Mülleris (1899-1965) atrado DDT (dichlorodifeniltrichlormetilmetano, pagal IUPAC nomenklatūrą, 1,1,1-1) insekticidines savybes. trichlor-2,2- di(n-chlorfeniletanas). Šio organinio chloro pesticido naudojimas išgelbėjo milijonus žmonių gyvybių. Su jo pagalba buvo sunaikinti vabzdžiai - maliarijos, vidurių šiltinės ir kitų pavojingų ligų nešiotojai. Apdorotose vietose " kenksmingų“ vabzdžių ilgai nepasirodė.
1948 m. Mulleris už atradimą buvo apdovanotas Nobelio fiziologijos ir medicinos premija. Neigiamas chloro organinių pesticidų poveikis aplinkai išryškėjo po kelių dešimtmečių jų naudojimo. Šios priemonės pasirodė esančios labai stabilios, aplinkoje nesuyra dešimtmečius, blogai tirpsta vandenyje. Tuo pačiu metu jie ilgą laiką išlieka gyvūnų ir žmonių riebaliniuose audiniuose, sukeldami sunkias ligas ir net mirtį. Dabar daugumoje pasaulio šalių chloro organinių pesticidų gamyba ir naudojimas yra uždrausti.
Kenkėjai po kelerių metų išvysto atsparumą panaudotam vaistui. Naujos kartos pesticidai – tai medžiagos, gautos iš natūralių medžiagų (augalų ir gyvūnų pesticidai) arba jų sintetiniai analogai. Pavyzdžiui, piretroidai – tai insekticidinės medžiagos, esančios uogienėse, ramunėlėse. Perspektyvus yra feromonų – gyvūnų išskiriamų medžiagų, skirtų informacijos perdavimui savo rūšies individams, naudojimas.
Vietoj pesticidų naudojami repelentai – vabzdžius atbaidantys feromonai, o atraktantai – feromonai, pritraukiantys vabzdžius į spąstus. Šios medžiagos yra veiksmingos nedideliais kiekiais, yra mažiau toksiškos žmogui, natūraliomis sąlygomis greitai suyra, nėra priklausomos nuo kenkėjų.
Dabar pasaulyje naudojama daugiau nei 100 tūkstančių pesticidų, kurių pagrindą sudaro apie 1000 cheminių junginių. Rusijoje naudojama iki 500 skirtingų kenkėjų kontrolės priemonių. Sisteminimo ir naudojimo patogumo sumetimais šios medžiagos klasifikuojamos. Yra keletas pesticidų klasifikavimo tipų.

Pesticidai– platus sąvoka, reiškianti medžiagas (mikroorganizmus, virusus) ir preparatus, naudojamus kenkėjams ir augalų ligoms, piktžolėms, sandėliuojamų žemės ūkio produktų kenkėjams naikinti, taip pat augalų augimui reguliuoti, lapų pašalinimui prieš derliaus nuėmimą ir augalų džiovinimui prieš derliaus nuėmimą. . Pagal kilmę išskiriami biologinės ir cheminės kilmės pesticidai.

Pesticidai skirstomi pagal naudojimo objektus, įsiskverbimo į kenkėjo organizmą būdą ir pagal veikliosios medžiagos cheminę sudėtį. Iš trijų šiuo metu naudojamų pesticidų klasių: insekticidų, herbicidų, fungicidų, didžiausią pavojų kelia būtent insekticidai.
Šiuo metu auga nauja pasaulinio masto aplinkos katastrofos grėsmė, susijusi su pesticidų naudojimu. Tačiau dabar jis gerokai didesnis ir siejamas su ne vieno, o didžiulio pesticidų asortimento naudojimu.„Naudojamų cheminių ir biologinių pesticidų skaičius viršija 300 tūkst. Daugeliui iš jų nėra duomenų apie pokyčius, atsiradusius dėl biotransformacijos ir tolesnių medžiagų apykaitos procesų, taip pat apie jų poveikį žmogaus organizmui“, – perspėja akademikas S.I. Sizenenko straipsnyje „Žemės ūkio žaliavų ir maisto produktų saugos ir kokybės problemos“ (Mokslinės-praktinės konferencijos „Žemės ūkio žaliavų ir maisto produktų kokybė ir sauga“ pranešimų medžiaga, Uglich, VNIIMS, 2004). Tai labai savalaikis įspėjimas, nes jau šiandien kiekvienas iš mūsų pasijuto blogai, akivaizdžiai cheminės-toksikologinės kilmės, suvalgęs daržovių, vaisių, uogų ar kitokio maisto.

Nuolat didėjantis šiandien naudojamų ir ne visada iki galo ištirtų insekticidų skaičius, taip pat jų taikymo metodai neišvengiamai veda prie situacijos, kai žmonija atsidurs atsitiktinio eksperimento apie sintetinių cheminių medžiagų poveikį žmogui, centre. liūdnas rezultatas bus žinomas tik vėlesnėms kartoms. Deja, žinios apie cheminių medžiagų keliamą pavojų žmogaus aplinkai, įskaitant genetinę, vis dar yra menkos. Užkirsti kelią katastrofiškoms didėjančio skaičiaus insekticidų naudojimo pasekmėms galima tik nedelsiant pakeitus esamą strategiją: (Vieno ar kelių efektyviausių ir universaliausių insekticidų nustatymas. Išorinio ir vidinio masės perdavimo mechanizmas. Veikimo gyviems organizmams mechanizmai)

Pesticidų klasifikacija

Pagal pesticidų gebėjimą prasiskverbti į kenkėjų organizmą, pagal veikimo pobūdį ir mechanizmą

Apsvarstykite dažniausiai pasitaikančius pesticidų tipus. Priklausomai nuo augalų patogenų veikimo pobūdžio fungicidai padalintas į apsauginis(prevencinis) ir vaistinis. Pagal fungicidų išdėstymo augalo atžvilgiu pobūdį jie skirstomi į kontaktinius ir sisteminius (intraplantinius). Kontaktas neprasiskverbia į augalus ir neveikia patogenų, kurie yra ant paviršiaus. Sisteminius sukėlėjus augalai pasisavina, perneša jiems ir užkerta kelią infekcijoms arba sunaikina į augalą jau patekusius ligų sukėlėjus.
Pagal cheminę sudėtį herbicidai skirstomos į neorganines ir organines, o pagal poveikio kultūriniams augalams pobūdį - į selektyvaus (selektyvaus) ir nuolatinio (bendrojo) veikimo medžiagas. Pagal veikimo būdą (pažeidimo pobūdį) herbicidai skirstomi į kontaktinius ir sisteminius. Pagal naudojimo būdą herbicidai skirstomi į maltus herbicidus (tuos, kurie įterpiami į dirvą prieš sėją arba prieš kultūrinių augalų sodinukus) ir herbicidus, naudojamus kultūrinių augalų vegetacijos metu. Be pesticidų, mokslininkų tyrimų objektas yra susintetintų biologiškai aktyvių medžiagų naudojimas augalų apsaugai, kurios jungiamos į šias grupes:

Pagal taikymo objektus
šiek tiek sąlyginis, nes daugelis pesticidų turi universalų poveikį ir užkrečia vabzdžius ir erkes (Bi-58 new), vabzdžius ir nematodus (furadan), vabzdžius, erkes, patogenus (DNOC, sieros preparatai), todėl jie vadinami insektoakaricidais, akarofungicidais ir kt. Nemaža dalis pesticidų pasižymi ir žarnyno, ir kontaktiniu, ir fumigaciniu poveikiu bei priklauso grupei, kurioje medžiaga pasižymi didžiausiu aktyvumu, todėl klasifikacija pagal pesticidų įsiskverbimo į kenkėjų organizmą būdą taip pat nėra aiškiai apibrėžta.

Pagal veikliosios medžiagos cheminę sudėtį pesticidai skirstomi į tris pagrindines grupes:
■ neorganiniai junginiai (vario, sieros, fluoro, gyvsidabrio ir kt. junginiai);
■ augalinės, bakterinės ir grybelinės kilmės pesticidai (piretrinai, antibiotikai, bakteriniai ir grybeliniai fitoncidai); ■ organiniai junginiai – dideli dirbtinai susintetintų pesticidų (piretroidų) grupė su dideliu biologiniu aktyvumu.

Pagal cheminę struktūrą
Atsižvelgiant į cheminę struktūrą, medžiagos priskiriamos tam tikrai cheminei klasei. Pesticidų, kurie praėjo valstybinę registraciją, sąraše yra daugiau nei 20 cheminių klasių junginiai:
■ siera ir jos preparatai;
■ vario turintys junginiai ir kiti neorganinių metalų turintys junginiai;
■ cianido ir rodano junginiai;
■ sulfonrūgščių dariniai;
■ fluoro turintys (fluoro turintys) junginiai;
■ sintetiniai piretroidai;
■ organinių metalų turintys junginiai;
■ angliavandeniliai ir jų dariniai;
■ aldehidai ir jų dariniai;
■ ketonai ir jų dariniai;
■ karboksirūgštys ir jų dariniai;
■ karbamo, tio- ir ditiokarbamo rūgščių dariniai;
■ karboksirūgščių halogeninti anilidai;
■ karbamido, guanidino ir kitų amino junginių dariniai;
■ uracilo dariniai;
■ heterocikliniai junginiai;
■ fenolio nitro ir halogeno dariniai;
■ organiniai fosforo junginiai; ■ organiniai chloro junginiai; ■ organiniai gyvsidabrio junginiai;

Organiniai fosforo junginiai – Tai insektoakaricidai, jais paveikiami visi vabzdžiai, taip pat ir erkės. Jie turi kontaktinį-žarnyno ir sisteminį poveikį. Silpnai veikia kenkėjų kiaušinėlius, stipriau – ant lervų ir suaugusiųjų. Tai yra nervų nuodai.

Organiniai chloro junginiai dar pavojingesnis. Labai toksiški ir biologiškai aktyvūs, jie yra stabilūs aplinkoje ir gyvuose organizmuose bei turi savybę kauptis mitybos grandinėse. Jų skilimo arba virsmo produktai, kurie yra stabilesni už originalius pesticidus, taip pat išlaiko didelį toksiškumą. Chlororganinių pesticidų pavyzdžiai yra liūdnai pagarsėję DDT (n,n-dichlordifeniltrichloretanas) ir dioksino chloro dariniai. Atskiri šios klasės medžiagų atstovai yra stipriausi nuodai, dešimtis tūkstančių kartų toksiškesni už kalio cianidą.

Pagal veikimo principą organizmams
Egzistuoja nepertraukiamo (bendro naikinamojo) veikimo pesticidai, naikinantys ir piktžoles, ir kultūrinius augalus) ir selektyvaus (selektyvaus) poveikio (selektyvūs herbicidai naikina piktžoles, bet nekenkia kultūriniams augalams).

Pagal veikimo spektrą
Pesticidai yra siauro spektro (pavyzdžiui, herbicidai, naikinantys tik tam tikras piktžolių rūšis ar grupes) ir plataus spektro (pavyzdžiui, herbicidai, naikinantys įvairių tipų ar grupių piktžoles).

Cheminės sintezės insekticidai
Sintetiniai piretroidai turi kontaktinį žarnyno poveikį vabzdžiams, kai jie minta augalais. Vaistai veikia vabzdžių nervų sistemą, sukelia paralyžių ir mirtį. Piretroidai turi didelį pradinį toksiškumą beveik visiems vabzdžiams.Gryni veiklioji medžiaga negali visiškai parodyti savo, kaip pesticido, potencialo, todėl jos veiksmingumui padidinti ruošiami pesticidų preparatai. Be veikliosios medžiagos ir formuluotės, pesticido veiksmingumui įtakos turi ir aplinkos veiksniai, kenkėjo fiziologinė būklė, pasėliai, kuriems taikomas pesticidas, ir renginio kokybė.

Pesticidų išsiskyrimo formos.

■ Milteliai (dulkės) apdulkinimui ir fumigacijai;

■ granuliuoti preparatai, skirti augalams apdoroti ir dirvai apdoroti;

■ tirpalai vandenyje ir organiniuose tirpikliuose (įskaitant ypač mažo tūrio purškimo tirpalus, naudojamus augalams apdoroti);

■ drėkinamieji milteliai, naudojami kaip vandeninė purškiama suspensija;

■ emulsiniai koncentratai, kuriuos praskiedus vandeniu susidaro emulsijos purškimui;

■ pastos ir vandeninės suspensijos;

■ aerozoliai ir fumigantai;

■ kitos formos – antiseptiniai ir insekticidiniai muilai, dažai, lakai, tepalai, mastikos, vaškai, insekticidinės lazdelės, insekticidinis ir baktericidinis popierius, įvairūs masalai;

Pesticidų efektyvumas
Pesticidų veiksmingumas priklauso nuo daugelio sąlygų:
■ teisingas vaisto rūšies ir jo dozės pasirinkimas;
■ klimato ir dirvožemio sąlygos (pvz., derlingose ​​ir gerai sudrėkintose dirvose herbicidų poveikis sustiprėja, o sausose ir skurdžiose – sumažėja);
■ teisingas apdorojimo terminų pasirinkimas;
■ atlikti profilaktinį gydymą, užkertantį kelią pirminei infekcijai arba atsiradus pirmiesiems infekcijos požymiams.
Apdorojimas atliekamas ryte arba vakare ramiu oru. Didžiausias herbicidų poveikis pastebimas 16-22°C temperatūroje;

Pesticidų naudojimo būdai
■ Purškimas užtikrina vienodą biocido pasiskirstymą mažomis vaistų sąnaudomis. Galima vartoti kombinuotus vaistus. Naudojant šį metodą, mažiausias vaisto kiekis patenka už gydomos zonos ribų.
■ Apdulkinimas yra paprastas ir labai produktyvus būdas, tačiau vaisto suvartojama daugiau nei purškiant. Trūkumas yra tas, kad 50-90% vaisto vėjas gali išnešti už gydomos zonos ribų.
■ Apdorojimas prieš sėją – sėklų beicavimas.
■ Skystų, granuliuotų arba miltelių pavidalo preparatų tepimas ant žemės arba jos paviršiaus.
■ Apnuodytų jaukų naudojimas.
■ Fumigacija – specialus patalpų, krovinių, gaminių cheminio apdorojimo dujinėmis medžiagomis būdas.

Pesticidų poveikis ekosistemoms ir žmonių sveikatai
Sistemingas patvarių, labai toksiškų pesticidų naudojimas, ypač per dideliais kiekiais, neigiamai veikia ekosistemas ir žmonių sveikatą. Pesticidai slopina dirvų biologinį aktyvumą, naikina naudingus mikroorganizmus, kirmėles, mažina natūralų derlingumą. Aplinkos teršimas pesticidais sukelia naudingų vabzdžių (įskaitant apdulkinančius vabzdžius), paukščių, žuvų, gyvūnų naikinimą, žmonių nuodymą tiesiogiai pesticidais ar produktais, kuriuose jie kaupiasi. Visi pesticidai yra plataus veikimo spektro nuodai; patekę į žmogaus organizmą ir šiltakraujus gyvūnus, net ir labai nedideliais kiekiais, gali sutrikdyti centrinės nervų sistemos ir gyvybiškai svarbių organų veiklą. Jie sukelia alergiją, gerybinių ir piktybinių navikų atsiradimą, chromosomų anomalijas, kurios gali atsirasti net po kelių kartų, sutrikdo vaisiaus vystymąsi nėštumo metu. Maždaug milijonas žmonių visame pasaulyje kasmet patiria apsinuodijimą pesticidais.

Pesticidų klasifikavimas pagal patvarumą
Pesticidų patvarumas – tai jų biologinio aktyvumo trukmė natūralioje aplinkoje (dirvožemyje, atmosferoje, hidrosferoje ir kt.).
1 grupė – išlikti aktyvūs ilgiau nei 18 mėnesių;
2 grupė - 18 mėn;
3 grupė - 12 mėnesių;
grupė 4 - 6 mėn.;
grupė 5 - 3 mėnesiai;
6 grupė – mažiau nei 3 mėn

Pesticidų higienos reikalavimai:
■ mažas toksiškumas šiltakraujams gyvūnams ir žmonėms;
■ veikimo selektyvumas (piktžoles naikinantys herbicidai neturi pakenkti kultūriniams augalams; insekticidai turi būti nekenksmingi augalams);
■ neturi patologinio poveikio žmogaus organizmui (mutageniškumo, kancerogeniškumo, alergiškumo, embriotoksiškumo ir kt.);
■ ryškaus gebėjimo kauptis aplinkoje nebuvimas;
■ gebėjimas natūraliomis sąlygomis suskaidyti į netoksiškus komponentus per du auginimo sezonus ar mažiau.

Darbo su pesticidais taisyklės
Dirbdami su pesticidais turite griežtai laikytis saugos taisyklių ir laikytis šių reikalavimų:
■ neleisti vaikams dirbti su pesticidais;
■ pesticidai turi būti laikomi uždaroje originalioje pakuotėje, uždarose patalpose be staigių temperatūros svyravimų, vaikams ir naminiams gyvūnėliams nepasiekiamoje vietoje, toliau nuo maisto, gyvūnų pašaro, toliau nuo ugnies šaltinių;
■ darbas su pesticidais turėtų būti atliekamas su kombinezonu iš tankaus dulkėms atsparaus audinio, galvos apdangalais, guminiais batais ir pirštinėmis, respiratoriumi, akiniais;
■ darbo metu laikytis asmeninės higienos taisyklių, vengti nuodų sąlyčio su bet kuria kūno dalimi. Nevalgyti, nerūkyti darbo vietoje, dažnai plauti rankas su muilu;
■ vartoti vaistą tokios koncentracijos, gaminti tokiais terminais, tokiu intervalu, kaip nurodyta vaisto vartojimo instrukcijoje;
■ darbo su pesticidais trukmė neturi viršyti 6 valandų, su stipriais - 4 valandas;
■ neleisti, kad vaistas ar jo pakuotė nepatektų į vandens telkinius;
■ darbo pabaigoje gerai išmušti, išsivalyti drabužius, išsiskalauti burną, nusiprausti, persirengti;
■ užkirsti kelią žmonių ir gyvūnų buvimui, produktų surinkimui vaisto vartojimo vietose vaisto instrukcijose nurodytu laikotarpiu.

Pirmoji pagalba sąlyčio su vaistu atveju:
■ ant odos: nuplauti dideliu kiekiu muilo ir vandens;
■ patekus į akis: plauti dideliu kiekiu vandens mažiausiai 15 minučių, kreiptis į gydytoją;
■ skrandyje: išplauti skrandį, išgerti aktyvintos anglies, kreiptis į gydytoją.

Pesticidų atnaujinimas
Pesticidų arsenalas turi būti nuolat atnaujinamas dėl dviejų priežasčių. Pirma, nuolat sintetinami nauji vaistai, saugesni žmonėms ir aplinkai. Antra, kenkėjai greitai pripranta prie vaisto, o po kelių procedūrų jis praranda savo veiksmingumą. Faktas yra tas, kad išgyvena atspariausi pesticidams individai, kurie duoda tuos pačius vaistui atsparius palikuonis. Rezultatas – kenkėjų skaičiaus „sprogimas“.
Rūšies atsparumas nuodams priklauso nuo kartų kaitos greičio, kurio metu dėl natūralios atrankos vyksta genetiniai persitvarkymai ir rūšis santykinai prisitaiko. Dabar pasaulyje yra daugiau nei 500 rūšių vabzdžių – žemės ūkio kenkėjų, atsparių bent vienam iš pesticidų; 150 rūšių patogeninių grybų ir mikroorganizmų yra atsparūs cheminiams veiksniams; daugiau nei 50 rūšių piktžolių yra atsparios bent vienam iš panaudotų herbicidų; 14 vabzdžių rūšių išsivystė atsparumas visiems naujiems insekticidams.
Perspektyvūs labai specifiniai biocidai – seksualiniai atraktantai, repelentai, chemosterilizatoriai. Veiksmingiausia yra integruota augalų apsaugos sistema.
Tai įeina:
■ naudojant ekologiškiausius pesticidus;
■ biologiniai kenkėjų kontrolės metodai, jų natūralių priešų (įskaitant vabzdžių feromonus ar pačius vabzdžius entomofaginius vabzdžius) panaudojimas;
■ veisti genetiškai atsparias pasėlių veisles;
■ naujų intensyvių augalų auginimo technologijų kūrimas ir diegimas (sveikas, stiprus augalas mažiau jautrus ligoms).
Žmonės negali atsisakyti naudoti chemiją žemės ūkyje – derliaus nuostoliai bus per dideli. Tačiau šios pavojingos medžiagos turi būti naudojamos apgalvotai ir tik tada, kai jos tikrai būtinos. Pesticidai turi būti naudojami griežtai pagal paskirtį, minimalų reikalaujamą kiekį ir tik tada, kai cheminės apsaugos negalima pakeisti biologiniais metodais. Priešingu atveju pesticidai iš padėjėjo pavirs klastingu priešu.
Taip pat būtina atsižvelgti į kenkėjų gebėjimą išsiugdyti atsparumą pesticidams, tai atsitinka nuolat naudojant tą patį preparatą. Norint išvengti tokių pesticidų naudojimo pasekmių, būtina reguliariai keisti tos pačios paskirties vaistus.

Žemiau pateikiamas pesticidų sąrašas su veikliosios medžiagos aprašymu, dažniausiai naudojamas žemės ūkyje, kovojant su pasėlių kenkėjais, taip pat patalpų dezinfekcijai.

Toksikologinė chemija - terminai

Naudinga informacija