Пестици́ди (від — зараза, caedo — вбиваю) або отрутохіміка́ти — токсичні речовини, їх сполуки або суміші речовин хімічного чи біологічного походження, призначені для знищення, регуляції та припинення розвитку шкідливих організмів, внаслідок діяльності яких уражаються рослини, тварини, люди і завдається шкода матеріальним цінностям, а також гризунів, бур'янів, деревної, чагарникової рослинності, засмічуючих видів риб.Закон України «Про пестициди і агрохімікати» від 2 березня 1995 року, № 86/95-ВР
Це речовини, які використовують в сільському господарстві, для контролю за розмноженням та попередження появи сільськогосподарських шкідників (шкідливими або небажаними мікроорганізмами, рослинами і тваринами). Хімічна сполука, яку використовують для захисту рослин і сільськогосподарських продуктів, а також боротьби з переносниками небезпечних захворювань. У світовій практиці відомо понад 10 тис. найменувань таких препаратів.
Класифікація Класифікація пестицидів за об'єктом дії: акарициди (проти кліщів), бактерициди (проти бактерій), гербіциди (для боротьби з рослинами-бур'янами), арборициди (проти чагарників), дефоліанти (для видалення листя рослин) інсектициди (проти комах), зооциди (проти хребетних шкідників), родентициди (проти гризунів), нематоциди (проти фітогельмінтів — шкідливих нематод), фунгіциди (проти грибків).
Класифікація за походженням діючого інгредієнта: неорганічні, органічні, біологічні.
Класифікація на основі хімічного складу діючої речовини: Види пестицидів залежно від хімічної структуриПредставникиХлорорганічні сполукихлориндан, гептахлор, хлортен, гексахлоран, поліхлорпінен, ДДТФосфорорганічні сполукидихлофос, карбофос, хлорофос, фосфамід, трихлорметафос-3, метилмеркаптофос, метафос, тіофосРтуть органічні сполукигранозан, меркуран, меркургексан, меркурбензолСполуки арсенуарсенат натрію, арсенат кальцію, паризька зеленьПохідні карбамінової, тіо- та дитіокарбамінової кислотбетанол, карбін, севін та ін.Ціанідиціаниста кислота, ціанамід кальцію, ціанплавПрепарати мідіордоська рідина, бургундська рідина, мідний купоросСірка та її сполукиколоїдна сірка, сірчаний ангідрид, мелена сіркаПрепарати рослинного походженняанабазин, нікотин, піретрумкарбонатигетероциклічніпохідні дієнового синтезунітропохідні фенолівсинтетичні піретроїди
Основні види хімічного захисту
Протруювання Інкрустація насіння Обприскування Обкурювання Застосування пестицидних аерозолів Хімієтерапія рослин Десикація
Фітофармакологія Показники токсичності використовують для розрахунку норми витрат пестицидів, вибору більш ефективних засобів застосування, гігієнічної характеристики. Головні показники токсичності: летючість, реакція на інсоляцію, час розпаду в ґрунтах, міграція ґрунтовим профілем, вплив на ґрунтові ферментативні процеси, вплив на біоту та токсичність для теплокровних, транслокація до культурних рослин, накопичення і допустима норма концентрації в продуктах врожаю, ГДК для водойм та питної води.
Якісна екотоксикологічна оцінка пестицидів проводиться через кількісні показники токсичності, що заносяться до інтегральної шкали.
+ Інтегральна шкала Соколова — Стрекозова Показник Класнебезпеки Параметри Оцінкав балах Персистентність у ґрунтах (час розпаду) 1 до 1 місяця 2 2 1-6 місяців 4 3 6-12 місяців 6 4 > 2 років 8 Вплив на ґрунтові ферментативні процеси й біоту 1 вплив відсутній 0 2 поодинокі процеси, окремі популяції 1 3 декілька процесів, популяцій 2 Міграція ґрунтовим профілем (см) 1 не мігрує 0 2 мігрує до 15 см 1 3 мігрує до 50 см 2 4 мігрує глибше 50 см 3 Транслокація до культурних рослин 1 не потрапляє 0 2 вплив відсутній 1 3 потрапляє до продуктів врожаю 2 4 фітотоксичний 3 Реакція на інсоляцію 1 фотохімічний розпад 0 2 реакція відсутня 1 Допустима норма концентрації в продуктах врожаю (мг/кг) 1 >1 0 2 1,0-0,1 1 3 0,2-0,01 2 4 <0,01 3 5 відсутня 4 ГДК для водойм (мг/л) 1 >1 0 2 1,0-0,1 1 3 0,2-0,01 2 4 <0,01 3 5 відсутня 4 Порогова концентрація для питної води (мг/л) 1 0,1 0 2 0,1-0,01 1 3 0,01-0,001 2 Летючість 1 нелетючий 0 2 насичена концентрація нижча за порогову 1 3 насичена концентрація дорівнює пороговій 2 4 насичена концентрація вища за порогову 3 Токсичність для теплокровних (СД50 мг/кг) 1 >1000 0 2 1000-200 1 3 200-50 2 4 <50 3
Градація екотоксикологічності пестицидів: Малонебезпечні — пестициди, що сумарно набрали менше 13 балів. Середньонебезпечні — 14-21 бал. Небезпечні — більше 21 бала.
Головні показники препаратів Доза — міра токсичності речовини для різних організмів, кількість отрути, визначена в мг на кг живої ваги (мг/кг), що викликає певний ефект в життєдіяльності організму. Градація різновидів доз за ступенем токсичності: Порогова доза (ПД) — найменша кількість речовини, що викликає зміни в життєдіяльності організму за відсутності зовнішніх ознак отруєння. Ефективна доза (ЕД). Сублетальна доза — доза речовини, що викликає порушення життєдіяльності організму без смертельних наслідків. Смертельна доза (СД50) — найменша кількість отрути, що за певних умов викликає смерть половини піддослідних організмів. Смертельна доза (СД), або летальна доза (ЛД) — найменша кількість отрути, що за певних умов викликає смерть піддослідного організму.
Концентрація — вміст препарату в робочому складі (у розчинах, емульсіях, суспензіях, приманках), що використовуються для знищення шкідливих організмів. Виражають у відносних (%), масових (мг/г, мг/кг), або об'ємних одиницях (мг/л, мг/100 л розчину, мг/м³) активної речовини.
Норма витрат — кількість пестицидів, або їхнього робочого складу (у розчинах, емульсіях, суспензіях, приманках), що використовується на одиницю оброблюваної площі або об'єму (у га, м², м³), чи на окремі дерева, кущі. Залежить від пестицидної активності препаратів, концентрації активної речовини в препараті, способу застосування, виду та розмірів рослин, фази їхнього розвитку та чутливості до препарату шкідників, бур'янів та збудників хвороб.
Небезпека використання Небезпека пестицидів для навколишнього середовища зумовлена, головним чином, їхньою поведінкою на сільгоспугіддях. Бо саме на них вони активно діють із середовищем та можуть вільно мігрувати на інші території та і інші середовища. Тому екотоксикологічна оцінка пестицидів базується на їхній поведінці на оброблених посівах та характері міграції до ґрунтів, водного та повітряного середовищ. Окрім потенційно небезпечної циркуляції в біосфері потрібно враховувати й безпосередньо згубний вплив на флору й фауну, згубний вплив на здоров'я людей через продукцію врожаю.
Токсичність пестицидів залежить від: виду активнодіючої речовини (її хімічної формули та будови), концентрації в робочому розчині, взаємодії з організмами (шляхів потрапляння, механізмів та тривалості дії, чутливості та стану організмів, умов зовнішнього середовища).
Кількісні показники токсичності пестицидів визначають дослідним шляхом, через дію на піддослідні організми доз активних речовин, концентрація яких зростає у логарифмічній прогресії. На базі отриманих результатів будують графік залежності ефекту від доз препарату. Чим менша абсолютна величина смертельної дози, тим більшою токсичністю характеризується препарат.
Найнебезпечнішими вважаються пестициди, зроблені з рослин, типу інсектициду піретруму. Пестициди викликають багато проблем, пов'язаних із забрудненням, оскільки при розпиленні можуть потрапляти на навколишню територію, на людей і накопичуватися в ґрунті і корисних рослинах.
Основним засобом боротьби з бур'янами, як відомо, є гербіциди. Гербіциди — хімічні сполуки, які впливають на пригнічення розвитку певної групи рослин або інших шкідливих організмів, не завдаючи особливої шкоди корисним культурам. Але хімічні засоби надають лише тимчасову допомогу, оскільки з часом сприяють виробленню стійкості до постійно застосовуваних засобів. Це викликає необхідність використання нових, ще сильніших речовин, які паралельно посилюють негативний вплив на ґрунт, воду, повітря, якість продукції, на корисну флору і фауну, тим самим прискорюючи процес порушення біологічної рівноваги в природному середовищі. Дослідження показують, що в посівах кукурудзи майже 30 видів бур'янів, раніше чутливих до гербіцидів, набули до них стійкості. Виживаючи навіть після посиленого обробітку посіву кукурудзи гербіцидами, вони спричиняють значні втрати врожаю. Зараз налічується понад 400 видів комах і 7 видів гризунів, включаючи щурів, нечутливих до пестицидів.
Розповсюдження пестицидів у довкіллі відбувається як фізичним, так і біологічним шляхом. Перший спосіб — розсіювання з допомогою вітру в атмосфері та поширення через водотоки. Другий — перенесення живими організмами по шляху харчування. Із просуванням організмів до вищих ланок харчового ланцюга концентрації шкідливих речовин зростають, нагромаджуючись у внутрішніх органах, переважно в печінці та нирках.
Отже, хімізацію, що інтенсивно розвивається в сільському господарстві, можна оцінювати з двох позицій — як економічно вигідну і як екологічно небезпечну для довкілля і для самої людини.
Інтенсивне забруднення природного середовища значною мірою є наслідком нераціонального сільськогосподарського виробництва. Щороку з мінеральними добривами на сільськогосподарські угіддя надходить 193 тис. т фтору,. 1,6 тис. т цинку, 620 тис. т міді та 622 т калію. У 90-ті роки залишкова кількість пестицидів у продуктах харчування, рослинах і тваринах зросла (порівняно з 60-ми роками) більш ніж у 9 разів. Отруйні речовини, які знаходяться у мінеральних добривах, хімічних меліорантах й отрутохімікатах, проникають в організми людей, викликаючи їх захворювання.
Особливого значення набуває застосування системних фунгіцидів (нині рекомендовано до виробництва близько 300 препаратів), стійких проти змивання з рослин. Неправильне їх застосування може завдати великої шкоди посівам, довкіллю, здоров'ю людей, свійським тваринам і птиці. А в багатьох інструкціях норми витрат препарату зазначені в широких межах, наприклад, 1—2 кг на 1 га.
Усі без винятку пестициди при ретельному вивченні виявляли або мутагенну, або інші негативні дії на живу природу і людину. Близько 90 % усіх фунгіцидів, 60 % гербіцидів і 30 % інсектицидів є канцерогенними.
Учені ще десятиріччя тому попереджали про неминучість зараження пестицидами ґрунтових і підземних вод. Їх тривозі тоді не надали значення, а нині в різних штатах США близько третини артезіанських свердловин закрито для питного водозабезпечення через забруднення пестицидами. У нашій країні вміст пестицидів в артезіанських водах не контролюється.
Підраховано, що 98 % інсектицидів (проти комах) і фунгіцидів (проти грибкових захворювань), 60—95 % гербіцидів (проти бур'янів) не досягають об'єктів пригнічення, а потрапляють у воду і в повітря. Крім того, застосовують ще й зооциди (проти гризунів), які створюють у ґрунті мертве середовище.
Застосування пестицидів призводить до пригнічення біологічної активності ґрунтів і перешкоджає природному відновленню родючості, викликає втрату харчової цінності та смакових якостей сільськогосподарської продукції, збільшує втрати і скорочує термін збереження продукції, знижує урожайність багатьох культур внаслідок загибелі комах-запилювачів. Втрати у нашому сільському господарстві тільки від зниження врожаю внаслідок недозапилення рослин .(оскільки ці препарати знищують природних запилювачів) покривають 30—40 % прибутку, який приписують дії пестицидів.