|
|
|||
|
БІОСИСТЕМИ. БІОСФЕРА
ЕКОСИСТЕМИ. ПОПУЛЯЦІЇ
ОРГАНІЗМИ У ДОВКІЛЛІ
ЛЮДСТВО ТА ЙОГО ДОЛЯ
|
|||
|
VI-06. Проблема пестицидів та добрив |
|||
VI-06. Проблема пестицидів та добрив
Розвиток сільського господарства продовж останніх десятиліть тісно пов'язаний із використанням зростаючої кількості пестицидів («отрутохімікатів»).
«Застосування пестицидів широкого спектра дії може призвести до «відродження» шкідників, тобто появи їх після обробки у більшій кількості, ніж до того. Це пов'язано з тим, що препарат вбиває як шкідників, так і хижаків, які їх знищували. Хороший приклад такого роду — використання ДДТ для боротьби з гусеницями ріпної білянки, або просто ріпниці (Pieris rapae), що паразитує на брюссельській капусті. Спочатку обробка ДДТ давала помітний ефект, але поступово велика кількість шкідників стала навіть вищою, ніж на контрольних (необприскуваних) ділянках. Різниця була навіть більш вираженою при повторних застосуваннях ДДТ для «придушення» нових спалахів чисельності шкідника. Аналіз агроекосистеми показав, що концентрація пестициду в листі, яке об'їдає гусінь, швидко знижується за рахунок загального зростання зелених частин капусти. Однак рівень отрутохімікату у ґрунті залишається високим, особливо якщо після збору врожаю в нього заорюються залишки рослин. В результаті гусениці, що вилуплюються з яєць, відкладених на листя після обробки, страждають слабо, тоді як чисельність їхніх головних ворогів — жужелиць (Harpalus rufipes) і сінокосців (Phalangium opilio) — знижується. Менше страждаючи від хижаків, шкідники суттєво підвищують свої шанси на виживання, що не компенсується навіть отрутохімікатом. Подальше його застосування лише погіршує ситуацію»
(Матеріал із Вікіпедії – вільної енциклопедії, 2007).
До сказаного слід додати, що, оскільки «шкідниками» стають види тварин, що швидко розмножуються, для багатьох з них реєструється виникнення стійкості до використовуваних пестицидів з подальшим широким поширенням стійких форм. Вирішують цю проблему переходом до використання нових, ефективніших пестицидів. Загалом можна сказати, що застосування пестицидів спочатку призводить до стрибка врожайності, за яким іде її зниження.
Однією з небезпечних особливостей пестицидів (як і багатьох інших забруднювачів) є їхня здатність концентруватися при передачі по трофічних ланцюгах. Особливо добре цей ефект був вивчений на прикладі ДДТ (дихлордифенілтрихлоретану), першого пестициду, який набув широкого поширення. Інсектицидні властивості ДДТ було відкрито 1938 р. (за це відкриття було присуджено Нобелівську премію). Після ІІ світової війни ДДТ став майже панацеєю від усіх бід, пов'язаних із комахами. Майже повне знищення вошей у розвинених країнах — результат його застосування. На жаль, згодом почали виявлятись і негативні наслідки від його використання.
ДДТ та продукти його розпаду здатні накопичуватися у жирових тканинах. Так, при дослідженні однієї з водойм були зареєстровані такі значення концентрації ДДТ (у ppm — вагових частинах на мільйон): вода — 0,00005; планктон — 0,04; риби — від 0,2 до 2 (хижі); чапля — 3,5; яйце скопи — 6; баклан — 26 (Одум, 1975). Як можна переконатися, у процесі переходу до більш вищих трофічних рівнів відбувається концентрація (біологічне накопичення) забруднювача в біомасі. Накопичення ДДТ в яйцях великих птахів призводить до порушення кальцієвого обміну та підвищеної ламкості шкаралупи. Поширення ДДТ трофічними ланцюгами призвело до забруднення ним усієї біосфери. Наприклад, він спричинив ураження шкаралупи яєць пінгвінів в Антарктиді, де ніколи не застосовувався.
«У грудному молоці матерів-годувальниць у США міститься в 4 рази більше ДДТ, ніж допускається санітарними нормами для коров'ячого молока. У США це коментують так: «Якби материнське молоко було в іншій упаковці, його взагалі не дозволили б пускати у продаж» (В. Ейхлер, 1993).
Внаслідок з'ясування шляхів передачі ДДТ та накопичення його в організмах виробництво та вживання цієї речовини було заборонено. Фахівці зазначають, що ДДТ не є небезпечнішим за інші пестициди, які продовжують використовуватися. ДДТ просто не «пощастило» — він став першим пестицидом, шкідливість якого добре вивчили.
Загалом можна сказати, що застосування пестицидів призводить до таких несприятливих наслідків:
— розвиток стійкості у шкідників;
— відродження шкідників та вторинні спалахи їх чисельності;
— зростання витрат на виробництво продовольства;
— знищення природних регуляторів чисельності шкідників;
— несприятливий вплив на середовище та здоров'я людини.
Частковим вирішенням проблеми пестицидів є використання нестійких пестицидів, що швидко руйнуються у природному середовищі. Повним — використання біологічних заходів боротьби зі «шкідниками», зокрема:
— використання природних ворогів;
— використання культур, стійких до враження рослиноїдними комахами;
— випуск штучно стерилізованих самців (такі самці спаровуються з «дикими» самицями, які внаслідок цього не залишають потомства);
— агротехнічні методи боротьби (зміна параметрів середовища: санітарно-гігієнічні заходи, зміна агротехніки, сівозміна, полікультура, митний контроль тощо);
— Використання природних сполук, що впливають на «шкідників», — гормонів, привабливих речовин (атрактантів) тощо.
Пестицид – досить широке поняття, що означає будь-яку речовину, яка використовується для знищення шкідників або бур'янів. До пестицидів належать інсектициди, бактерициди, фунгіциди, акарициди, зооциди (націлені на гризунів), немациди (спрямовані проти молюсків), гербіциди (засоби проти бур'янів). Деякі найпоширеніші категорії пестицидів такі:
— Фосфорорганічні сполуки (ФОС): хлорофос, карбофос, метилнітрофос, авенін, метилацетофос і т. п. Нейротропні отрути. Легке отруєння – головний біль, пітливість, млявість, безсоння. Далі — страх, депресія, ураження органів травлення та дихання. Хронічне отруєння — токсична неврастенія, вегетосудинна дистонія. Часті поразки психіки — дратівливість, порушення пам'яті, зниження інтелекту.
— Хлорорганічні сполуки: ДДТ, ГЧЦГ (гексахлорциклогексан), гептахлор, хлоріндан-поліхлорпінен, поліхлоркамфен, хлорбензол. Високостійкі, жиророзчинні, здатні накопичуватися в організмах (у ліпідних середовищах, звідки вони не переходять у воду). Потужний канал виведення (і зараження) — з грудним молоком. Найбільш чутливі нервова тканина та серцевий м'яз. Хронічне отруєння — головний біль, запаморочення, мурашки у кінцівках, біль у печінці, порушення травлення.
— Ртутьорганічні сполуки: гранозан, меркур, меркургексан. Призначення — протруювання зерна. Отруєння можливі при крадіжці зерна. Із птахами, що поїдають зерно, і рибою з водойм, куди стікає вода з полів, ртуть у формі метилртуті поширюється по екосистемах. Викликають різноманітні порушення обміну. Хронічне отруєння: емоційна нестійкість, біль голови, запаморочення, погіршення пам'яті, безсоння, стомлюваність, пітливість, тремтіння пальців рук.
— Карбамати: севим, тіурам, цирам, цинеб — продукти карбамінової кислоти та її похідних. Не дуже токсичні, близькі за дією до ФОС, канцерогенні, мають дуже широку дію.
— Нітрофенольні сполуки: нітрофен, динітрофен — продукти обробки кам'яновугільних фенолів. Гостре отруєння — синдром «теплового удару», хронічне — ейфорія, сонливість, біль голови, пітливість, дерматози.
— Мідьвмісні препарати: мідний купорос, сульфат міді, бордоська суміш, хлороокис міді, трихлорфенолят міді. Фунгіциди та протруювання. Ураження ШКТ, органів дихання, дерматити.
Деякі інші токсиканти, хоч і не належать до пестицидів, екологічно виявляються досить подібними до них. До них належать такі речовини:
— Нітрати (нітрити) — у їжі найчастіше є результатом надлишкового чи неправильного внесення добрив у ґрунти. Нітрити зв'язуються з оксигемоглобіном, утворюючи метгемоглобін. Летальна доза — від 3,5 г нітрату натрію. Хронічні отруєння проявляються млявістю та депресією, у великих дозах нітрити вражають нирки, печінку, ЦНС, ШКТ.
— Плюмбум (свинець). Головне джерело — тетраетилплюмбум, який застосовується для підвищення октанового числа бензину, поліграфічне обладнання, радіозахист (багато Плюмбуму розпорошено після аварії на ЧАЕС). Легко поглинається у вигляді пилу. Депонується у тканинах, особливо в кістках. Протоплазматичний токсин. Підвищує збудливість мозку. Ранні симптоми — темні смуги на передніх зубах. Пізні — свинцева енцефалопатія.
— Інші важкі метали: Ртуть, Цинк, Манган, Хром, Нікель, Кадмій тощо.