Охрана окружающей среды

Поступление пестицидов в экосистемы происходит при проведении химических обработок против вредных организмов, в результате испарения с поверхности почвы или растений, со стоками с полей, при утечке во время хранения и транспортировки и т.д. В момент применения пестицидов 70 - 90 % их попадает в почву. Остаточные количества пестицидов угнетают почвенную биоту, оказывают отрицательное последействие на культурные растения, попадают в поверхностные и подземные воды. Загрязняя воду, почву, продукты питания, химические препараты, в силу своей токсичности опасны для человека и окружающей среды. У человека они вызывают хронические заболевания и острые отравления, врожденные аномалии развития, детскую смертность и т.д. Более половины применяемых пестицидов относятся к мутагенам.

Применение химических средств защиты растений осложняется их следующими основными свойствами.

1. Тенденция накапливаться в живых организмах. Такой способностью обладают многие пестициды, например ДДТ и ртутьорганические соединения. В некоторых случаях пестициды не только накапливаются в организме в количестве большем, чем в окружающей среде, но и их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биологического усиления. По мере возрастания содержания в теле остаточных количеств пестицидов позвоночные располагаются в следующем порядке: растительноядные -- всеядные -- хищные виды.

2. Способность пестицидов продолжительно сохраняться в почве или на культурных растениях после обработки. Хлорированные углеводороды, такие, как ДДТ, и пестициды, содержащие мышьяк, свинец или ртуть, относятся к группе устойчивых, они не разрушаются за время одного вегетационного сезона. Время разложения очень стойких химических веществ на нетоксичные компоненты составляет более 2 лет, стойких - 0,5 - 2 года, умеренно стойких - 1 - 6 мес., малостойких - менее 1 мес.

Выявлено определенное несоответствие в уровнях загрязнения почв и возделываемых на них культур пестицидами. В ряде случаев после обработки в течение вегетации среднее содержание препаратов в почве превышало ПДК, тогда как в растениях токсикант либо обнаруживался в следовых количествах, либо не был зарегистрирован. В то же время отмечены случаи, когда при превышении максимально допустимого уровня остаточных количеств пестицидов в продукции массовая доля их в почве была существенно ниже предельно допустимых концентраций.

Неодинаковая химическая стойкость различных пестицидов предопределяет как уровень их остаточных количеств в объекте биосферы, так и особенности их миграций в пищевых цепях.

Длительная устойчивость пестицидов является основным фактором в процессе вторичного загрязнения, когда продукты питания, никогда не подвергавшиеся обработке пестицидами, тем не менее, их содержат.

Циркуляция пестицидов может происходить по следующим путям: воздух > растения > почва > растения > травоядные животные > человек; почва > вода > планктон > рыба > человек.

Таким образом, являясь важным фактором воздействия человека на окружающую среду, пестициды опасны тем, что могут оказывать на нее различные отдаленные побочные действия.

По данным ООН, ежегодно почти у 1 млн. человек регистрируют отравления пестицидами, применяемыми при обработке сельскохозяйственных культур, из них около 40 тыс. человек погибают. При этом следует отметить, что число острых отравлений, вызванных пестицидами, как правило, не превышает 10 % общего числа острых отравлений. Однако из общего числа отравлений химическими средствами со смертельным исходом в мире на долю пестицидов приходится 2,6 %.

Таким образом, пестициды нельзя отнести к химическим средствам, представляющим ощутимую реальную опасность в повседневной жизни человека. В то же время существует опасность косвенного (через пищевые цепи) влияния пестицидов на здоровье человека и его наследственный аппарат. Токсиколого-гигиенические проблемы, с которыми сталкивается человек при применении пестицидов, носят в основном хронический характер.

3. Приобретение вредителями, возбудителями болезней и сорняками устойчивости к пестицидам. Устойчивость организма к пестициду, или резистентность, - это биологическое свойство организма сопротивляться отравляющему действию пестицида, способность выживать и размножаться в присутствии химического вещества, которое раньше подавляло это развитие. При многократном воздействии пестицидов подавляются нормальные чувствительные формы популяции и выживают резистентные формы, которые получают преимущество и становятся доминирующей частью популяций. Выявлена резистентность у 91 вида фитопатогенов к 40 фунгицидам, у семи видов грызунов к родентицидам, у более 50 видов сорных растений к гербицидам.

Явлению резистентности вредных организмов присущи следующие отрицательные факторы:

· понижение эффективности пестицидов;

· повышение численности и вредоносности фитофагов;

· трансформация ранее отсутствовавших второстепенных вредных организмов в доминирующие.

4. Способность пестицидов оказывать большое влияние на почвенную биоту, т.е. живую фазу почвы. Было установлено, что почвенные микроорганизмы адаптируются к пестицидам и начинают разрушать или использовать их либо испытывают угнетение и погибают. Выпадение отдельных таксономических групп микробиоценоза характеризует направленность действия химических соединений. Из трех основных типов средств защиты растений влияние фунгицидов на почвенную биоту является максимальным, а гербицидов - минимальным. Гербициды способны оказывать побочное действие на культуру, подавляя или активизируя развитие болезней растений. Оно может быть как прямым (подавление или стимуляция фитопатогенов), так и косвенным (изменение физиологических процессов, происходящих в культурных растениях и ведущих к повышению или снижению их устойчивости к фитопатогенам).

В результате пестициды становятся неэффективными в борьбе с вредными организмами и все большее количество их включается в пищевые цепи и сети.

Альтернативу использованию пестицидов представляет экологически безопасная система защиты от болезней, вредителей и сорняков, включающая биологические методы борьбы.

Основными методами изучения влияния пестицидов на живые организмы являются сравнение их численности и видового состава на обработанных и не обработанных пестицидами участках; выяснение скорости восстановления биоценозов после применения ядохимикатов; анализ погибших на обработанной территории животных на содержание пестицидов; установление особенностей и скорости разложения пестицидов в различных экологических условиях, их миграции и накопления в основных компонентах биогеоценоза и трофических цепях.

В настоящее время стратегия развития сельского хозяйства многими видится через его устойчивое развитие на основе совершенствования и внедрения интегрированных систем земледелия. Эти системы не исключают использования минеральных удобрений и пестицидов. Указанной стратегии в целом придерживаются все страны, озабоченные собственной продовольственной независимостью, а также межгосударственные и общественные организации, принимающие во внимание демографические проблемы мира и проблему голода в развивающихся странах.

Расчеты показывают, что население планеты увеличивается примерно на 250 тысяч человек в день и при такой тенденции к 2020 году оно может достигнуть 8 миллиардов человек. С другой стороны, эффективность защиты растений в мире в среднем равна менее 50 %. Несмотря на совершенствование мер защиты растений, на неуклонное повышение затрат на их защиту, на протяжении трех последних десятилетий стоимость потерь от вредных организмов находится почти на одном и том же уровне - около 1/3 стоимости продукции, производимой при данных условиях ведения растениеводства. Принимая во внимание такой рост населения на фоне ежегодного сокращении посевных площадей и такие потери от вредных организмов, большинство трезвомыслящих политиков и специалистов считают, что серьезной альтернативы пестицидам на сегодня нет.