Jak pesticidy ovlivňují ovzduší?

Rogozin, M. Yu. Ekologické důsledky používání pesticidů v zemědělství / M. Yu. Rogozin, EA Beketova. – Text: přímý // Mladý vědec. – 2018. – č. 25 (211). – S. 39-43. — URL: https://moluch.ru/archive/211/51593/ (datum přístupu: 06.04.2024).

Jsou zvažovány hlavní způsoby a důsledky dopadu pesticidů používaných v zemědělství na životní prostředí. Bylo zjištěno, že používání pesticidů v zemědělství má škodlivý vliv na životní prostředí. Dochází k závěru, že celkový účinek používání pesticidů se snižuje na snížení druhové diverzity. Byly identifikovány některé způsoby, jak snížit negativní dopad pesticidů na životní prostředí.

Klíčová slova: pesticidy, toxické účinky, zemědělství, problémy životního prostředí, životní prostředí.

Zemědělství je jedním z hlavních odvětví hospodářství, které je významným zdrojem zásobování obyvatelstva potravinami, zpracovatelský průmysl surovinami a také silným faktorem ovlivňujícím životní prostředí. Podle úrovně antropogenní zátěže patří toto odvětví podle vědců mezi lídry. Značné škody na životním prostředí byly způsobeny používáním těžké techniky, vysokou koncentrací výroby, rekultivací a chemizací.

Kdysi, díky vynálezu pesticidů – syntetických chemikálií, které se v posledních desetiletích používaly po celém světě k usnadnění péče o plodiny a ke zvýšení výnosů plodin, došlo v zemědělství k významnému průlomu v řešení potravinových problémů. Tyto látky se však okamžitě dostaly na seznam vysoce toxických látek a začaly být doprovázeny příslušným označením: „Život nebezpečné!“, „Nebezpečné!“, „Pozor!“

International Pesticide Action Network poprvé v roce 1998 vyhlásila 3. prosinec jako Den bez použití pesticidů, aby zvýšila povědomí o problémech vznikajících při výrobě a používání nebezpečných chemikálií, chránila lidi a životní prostředí před negativními účinky pesticidů a připomínala Bhópál. katastrofa.

Environmentální rizika v agroekosystémech jsou spojena se zaváděním pesticidů, přípravků na ochranu rostlin a systémů zpracování půdy. Pod environmentálním rizikem rozumíme pravděpodobnost výskytu události, která má nepříznivé důsledky pro přírodní prostředí. S ohledem na pesticidy lze tento pojem interpretovat jako pravděpodobnost jejich environmentální nebezpečnosti (především toxicity) v reálných podmínkách prostředí a aplikačních předpisech.

Expozice pesticidům se týká výskytu nežádoucích účinků u necílových druhů (druhů, na které se v případě aplikace pesticidů necílí) v důsledku expozice. Pesticidy jsou chemikálie používané k hubení plevelů, škůdců, různých plísní, ektoparazitů domácích zvířat, přenašečů nebezpečných chorob lidí a zvířat. Více než 98 % postřikovaných insekticidů a 95 % herbicidů dosáhne necílových cílů, protože takové produkty jsou postřikovány nebo rozšiřovány na zemědělská pole. Pesticidy mohou být aplikovány do vodního prostředí a přenášeny větrem do jiných oblastí, pastvin, sídel a dalších oblastí. Problémy také vyplývají ze špatných postupů při výrobě, přepravě a skladování pesticidů. Opakovaná aplikace postupem času zvyšuje odolnost vůči škůdcům a její dopad na jiné druhy může pomoci k opětovnému zavlečení populace škůdců. [2]

Každá třída pesticidů má specifický soubor environmentálních problémů. Tyto nežádoucí účinky vedly k zákazu mnoha pesticidů (např. aldrin, dieldrin, DDT atd.), zatímco jiné pesticidy podléhají předpisům zaměřeným na omezení a/nebo snížení jejich používání. Postupem času se pesticidy stávají méně perzistentními a druhově specifičtějšími, což snižuje jejich ekologickou stopu. Navíc se snížilo množství aplikovaných pesticidů na hektar, v některých případech až o 99 %. Globální rozšíření používání pesticidů, včetně zastaralých pesticidů, které byly v některých jurisdikcích zakázány, se však celkově zvýšilo [4].

Pesticidy ovlivňují životní prostředí a ekosystémy, což vede ke snižování biologické rozmanitosti, zejména ničením plevelů a hmyzu, které jsou důležitými prvky potravního řetězce. Kromě toho mají pesticidy negativní účinky na lidské zdraví, a to jak přímým působením, tak nepřímo prostřednictvím hromadění reziduí v zemědělských produktech a pitné vodě. Pesticidy mají kromě zamýšleného účelu také negativní dopad na biosféru, jejíž rozsah je srovnáván s globálními faktory životního prostředí. Na národní i mezinárodní úrovni se zkoumají techniky ke snížení potřeby pesticidů, např. ekologické zemědělství, biologické metody ochrany rostlin.

Používání pesticidů může vést k takovým negativním důsledkům, jako je snížení biologické produktivity, narušení fungování půdních mikrobiocenóz, hromadění reziduí pesticidů a jejich derivátů v povrchových vodách a podzemních vodách, překážka obnovy úrodnosti, snížení nutričních hodnot. hodnota zemědělských produktů a podobně.

Pesticidy mají významný dopad na vymírání druhů, které opylují rostliny, a to i prostřednictvím mechanismu poruchy včelstev [5]: dělnice náhle zmizí z úlu. Aplikace pesticidů na plodiny v období květu může vést k úhynu včel [11], které opylují rostliny.

Pesticidy poškozují mnoho živočišných druhů, což vede více zemí k regulaci používání pesticidů prostřednictvím vývoje a provádění akčních plánů pro biologickou rozmanitost. Zvířata se mohou otrávit zbytky pesticidů zanechaných na potravinách. [7]

Podle US Fish and Wildlife Service zabijí pesticidy ve Spojených státech ročně 72 milionů ptáků [3]. Orli bělohlaví jsou běžným příkladem necílových organismů, které jsou ovlivněny používáním pesticidů v zemědělství. Existuje také nebezpečí, že některé pesticidy přicházejí v granulované formě. Divoká zvěř jedí tyto pelety a mylně si je pletou s obilnými produkty. K zabití malého ptáka může stačit několik pelet pesticidu [3].

Organická sloučenina paraquat, což je pesticid, při postřiku na ptačí vejce způsobuje abnormality růstu embryí a snižuje počet kuřat. Herbicidy mohou ohrozit ptačí populace tím, že omezí jejich stanoviště [12].

V důsledku působení pesticidů se některé z hlavních zdrojů potravy volně žijících živočichů mohou stát nedostupnými, což způsobí pohyb zvířat, změnu jejich stravy nebo hladovění. Zbytky pesticidů se mohou pohybovat potravním řetězcem; například ptáci mohou být poškozeni pojídáním hmyzu a červů, kteří konzumují pesticidy [3]. Žížaly tráví organickou hmotu a zvyšují obsah živin v ornici. Slouží jako bioindikátory půdní aktivity. Pesticidy mají škodlivý vliv na růst a rozmnožování žížal. Některé pesticidy se mohou v průběhu času bioakumulovat nebo nahromadit na toxické úrovně u druhů, které je konzumují.

Znečištění pesticidy také ovlivňuje ryby a další vodní biotu. Povrchový odtok pesticidů v řekách a potocích může být smrtelný pro vodní život, někdy vede k úhynu všech ryb v určitém toku [4]. Aplikace herbicidů na vodní plochy může vést k úhynu ryb, když se mrtvé rostliny rozpadají a spotřebovávají kyslík z vody, což způsobí, že se ryby udusí a zemřou. Herbicidy, jako je siřičitan měďnatý, jsou toxické pro ryby a další vodní živočichy v koncentracích podobných těm, které se používají k hubení rostlin. Opakované vystavení subletálním dávkám některých pesticidů může vést k fyziologickým změnám a změnám chování, které snižují populace ryb (např. opuštění hnízd a plodů, snížená imunita vůči nemocem, snížená schopnost vyhýbat se predátorům).

Pesticidy se mohou hromadit ve vodních útvarech na úroveň, která ničí zooplankton, hlavní zdroj potravy pro mladé ryby [4]. Pesticidy mohou také zabíjet hmyz, který je pro některé ryby hlavním zdrojem potravy, nutí ryby, aby se při hledání potravy pohybovaly dále a vystavovaly je většímu riziku, že je uloví predátoři. Čím rychleji se daný pesticid v životním prostředí rozkládá, tím menší hrozbu pro vodní život představuje. Insekticidy jsou obecně pro vodní organismy toxičtější než herbicidy a fungicidy.

Největší problém neutralizace toxických průmyslových odpadů včetně pesticidů představují látky (produkty) zařazené do skupiny perzistentních organických polutantů (POP). Tyto látky jsou sloučeniny, které odolávají degradaci a zůstávají tak v životním prostředí po mnoho let. Několik výše uvedených pesticidů, včetně aldrinu, chlordanu, DDT, dieldrinu, endrinu, heptachloru, hexachlorbenzenu, mirexu a toxafenu, je považováno za POPs. Některé POPs mají schopnost těkat a cestovat vzduchem na dlouhé vzdálenosti. Takové chemikálie mohou být bioakumulativní a biomagnizovatelné a mohou se biokoncentrovat (tj. stát se koncentrovanějšími) až 70000 11krát vyšší než jejich původní koncentrace [XNUMX]. POPs mohou ovlivnit necílové organismy v prostředí.

Intenzita škodlivých účinků závisí na technologii aplikace pesticidů, způsobu pěstování půdy nebo pěstování rostlin. V půdě probíhá řada procesů, které snižují obsah agrochemikálií v ní. Jedná se o biochemickou destrukci přípravků, přechod v rostlinu, výpar do atmosféry, odstranění povrchovým a vnitřním splachem půdy, fotochemickou destrukci, absorpci a přeměnu půdními organismy. Kombinace těchto procesů určuje stabilitu agrochemikálií v půdě. Pesticidy jsou adsorbovány půdními a humusovými částicemi, hromadí se v půdních organismech, jsou chemicky nebo biologicky ničeny a prosakují až do hladiny podzemních vod.

Vysoká odolnost pesticidů vůči hnilobě je důležitým předpokladem pro jejich migraci půdním profilem i do přilehlých médií (rostliny, vzduch, voda), což představuje nebezpečí pro přírodní ekosystémy. Proto je ekologicky důležité posoudit aktuální stav kontaminace půdy rezidui pesticidů. Pesticidy, které dopadly na povrch půdy, mohou být smyty do hlubších horizontů a podzemních vod, vnikají do vodních útvarů povrchovým odtokem, objevují se na povrchu půdy při kapilárním vzlínání podzemní vody nebo při orbě, přecházejí do atmosférického vzduchu v důsledku výparu nebo s prach při větrné erozi půdy, přes rostliny migruje do těla zvířat a lidí [5].

S cílem snížit používání pesticidů se po celém světě objevila praxe obracet se na přírodní prostředky pro hubení škůdců. Některé zemědělské hospodářské subjekty využívají zejména ptáky a jiné obratlovce k odstrašení škůdců a jiných invazních druhů od plodin. Studie Michigan State University zveřejněná v roce 2018 v časopise Agriculture, Ecosystems and Environmen ukazuje jeden z nejlepších příkladů této praxe.

Podle integrační bioložky z Michiganské státní univerzity Katherine Lindel, která studii vedla, „. obratlovci konzumují četné škůdce plodin a snižují škody na životním prostředí“ [1].

Například Lindell a její postgraduální student již dříve provedli výzkum o tom, jak do zahrad Michiganu přinést více poštolek hubících hmyz. Zakládání hnízdních budek v třešňových sadech a borůvkových polích přilákalo malé sokoly, nejběžnějšího dravce ve Spojených státech. Perní lovci konzumují různé druhy poškozující úrodu, včetně kobylek a hlodavců. V třešňových sadech poštolka výrazně snížila početnost plodožravých ptáků.

V Indonésii poskytují ptáci a netopýři služby prevence škůdců v hodnotě mnoha milionů dolarů. Na indonéských kakaových plantážích byl v důsledku jejich „aktivit“ zdokumentován nárůst výnosu o téměř 300 $ na akr [9]. Na Jamajce ptáci konzumující kávového škůdce „ušetřili“ odhadem 18 až 126 dolarů za akr ročně. Ve Španělsku se v důsledku výstavby plotů v blízkosti rýžových polí zvýšila populace netopýrů, což vedlo ke snížení počtu škůdců [9].

Na Novém Zélandu se pěstitelům vinné révy podařilo udržet a zvýšit populaci sokola novozélandského, který byl na pokraji vyhynutí, usazením do nížinných vinic. Došlo tak k záchraně populace ohroženého druhu a záchraně vinic.

Tyto studie ukazují oboustranně výhodnou situaci: zvýšení počtu původních dravců v zemědělských oblastech může pomoci kontrolovat škůdce, kteří poškozují úrodu, a potenciálně tak snížit používání nebezpečných pesticidů.

Rozvoj oblastí lidmi, bydlením nebo hospodařením má nutně dopad na životní prostředí. Ty sahají od prostého vytěsnění planě rostoucích rostlin ve prospěch kultivarů až po širší dopady, jako je snížení biologické rozmanitosti snížením dostupnosti potravy pro původní druhy, která může být distribuována prostřednictvím potravních řetězců; používáním zemědělských chemikálií, jako jsou hnojiva, a zvyšováním těchto dopadů. Ačkoli pokroky v agrochemikáliích poněkud snížily tyto negativní dopady, například nahrazením perzistentních chemikálií těmi, které se dobře a rychle rozkládají, znečištění zůstává stále příliš vysoké. Tyto účinky jsou umocněny používáním zastaralých chemikálií a špatnými postupy hospodaření.

Používání pesticidů v zemědělství má tedy škodlivý vliv na životní prostředí. Mnoho pesticidů je velmi perzistentních a šíří se daleko od místa, kde se používají.

Celkový efekt používání pesticidů je snížení druhové rozmanitosti. Pesticidy také typicky zvyšují produktivitu na nižších trofických úrovních a snižují produktivitu na vyšších úrovních.

Snížit míru používání pesticidů umožňuje zejména taková technologie pěstování plodin, jako je hydroponie.

1. Catherine Lindell, Rachael A. Eaton, Philip H. Howard, Steven M. Roels, ME Shave. Zlepšení zemědělské krajiny s cílem zvýšit redukci škůdců plodin obratlovci. Zemědělství, ekosystémy a životní prostředí, 2018; 257:1 DOI: 10.1016/j.agee.2018.01.028
2. Damalas, CA; Eleftherohorinos, IG expozice pesticidům, bezpečnostní problémy a indikátory hodnocení rizik // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2011, č. 8 (12). – R.1402-1419. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: http://www.mdpi.com/1660–4601/8/5/1402
3. DANGERS OF PESTICIDES ON WILDLIFE ECOLOGY // Social Issues and Environmental Problems, Vol.3 (Iss.9:SE): Září, 2015. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: http://granthaalayah.com/Articles/Vol3Iss9SE/89_IJRG15_S09_145.pdf
4. Účinky herbicidů a pesticidů na vodní život // Dr. Darrin Lew “Adaptace rostlin”. – 19. května 2018. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: https://www.drdarrinlew.us/plant-adaptation/effects-of-herbicides-and-pesticides-on-aquatic-life.html
5. dopady pesticidů na životní prostředí. – Květen 2016. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: https://www.slu.se/en/Collaborative-Centres-and-Projects/centre-for-chemical-pesticides-ckb1/information-about-pesticides-in-the-environment-/exposure-and- zásah do životního prostředí/
6. Fimrite Peter Suit říká, že EPA nedokáže ochránit druhy před jedy // The San Francisco Chronicle. 27. června 2011. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: https://www.sfgate.com/green/article/Suit-says-EPA-fails-to-shield-species-from-poisons-2478117.php
7. Hackenberg D. Dopis Davida Hackenberga americkým pěstitelům ze dne 14. března 2007 // Platform Imkerinnen – Rakousko, 2014. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: https://web.archive.org/web/20070614121809/http://www.imkerinnen.at/Hauptseite/Menues/News/Brief%20David%20Hackenberg%20307%20engl.doc
8. Lamberth, C.; Jeanmart, S.; Luksch, T.; Plant, A. Současné výzvy a trendy v objevování agrochemikálií // Science, 2011, no. 341 (6147). – R. 742-746. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: http://www.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.1237227
9. Příroda může snížit používání pesticidů, dopad na životní prostředí // Michigan State University. – 01. března 2018. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: https://msutoday.msu.edu/news/2018/nature-can-reduce-pesticide-use-environment-impact/
10. Perzistentní organické polutanty: globální problém, globální reakce // Agentura pro ochranu životního prostředí USA. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: https://www.epa.gov/international-cooperation/persistent-organic-pollutants-global-issue-global-response
11. Co se stane s pesticidy uvolněnými do životního prostředí? // Národní informační centrum o pesticidech – září 2017. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: http://npic.orst.edu/envir/efate.html
12. Wildlife and Pesticides // Národní informační centrum o pesticidech – květen 2015. – [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: http://npic.orst.edu/envir/wildlife.html

Základní pojmy (vygenerováno automaticky)Klíčová slova: životní prostředí, pesticidy, zemědělství, používání pesticidů, rezidua pesticidů, rostlina, okolní ovzduší, druhová diverzita, škodlivé účinky, Michigan State University.

Intenzivní používání minerálních hnojiv a pesticidů v zemědělství vede ke každoročnímu uvolňování různých chemikálií do biosféry. V tomto ohledu je mimořádně důležitý problém ochrany životního prostředí, zejména při používání pesticidů.

Metody hodnocení ekotoxikologické situace v oblasti používání pesticidů.

Intenzivní používání minerálních hnojiv a pesticidů v zemědělství vede ke každoročnímu uvolňování různých chemikálií do biosféry. V tomto ohledu je mimořádně důležitý problém ochrany životního prostředí, zejména při používání pesticidů.

Stav životního prostředí v oblasti používání pesticidů lze hodnotit pomocí kritérií chemického a biologického monitoringu.

Chemický monitoring prováděny za použití standardních vysoce citlivých metod pro analýzu reziduí pesticidů. Míra nepříznivosti se stanoví porovnáním skutečně zjištěného množství pesticidů s nejvyšší přípustnou koncentrací (MAC) pro ovzduší, vodu, půdu as nejvyšší přípustnou úrovní (ML) v zemědělských produktech. Na základě získaných dat je vypočítán komplexní ukazatel – maximální přípustné zatížení (MAL) pesticidy pro daný ekosystém.

na biologické sledování Používají některé indikátorové druhy rostlin, které jsou vysoce citlivé na pesticidy a rychle reagují na jejich přítomnost. Používají se i další typy – pesticidní akumulátory, v jejichž těle se hromadí rezidua, která jsou k dispozici pro kvantitativní analýzu. Tato metoda hodnocení je nejvhodnější pro různé ekosystémy.

Chování pesticidů ve vzduchu, vodě, půdě.

Základní požadavky na pesticidy jsou dány jejich chováním v prostředí, působením na škodlivé organismy, člověka, teplokrevné živočichy a chráněné rostliny.

Pesticidy se dostávají do ovzduší především při ošetřování zemědělských plodin, semen a lesů pozemní a leteckou technikou a také v důsledku jejich vypařování z povrchu půdy a vodních ploch.

Stupeň znečištění ovzduší pesticidy závisí na jejich fyzikálních a chemických vlastnostech, teplotě vzduchu, rychlosti větru, velikosti ošetřované plochy a způsobu aplikace. Nejvyšší koncentrace léčiv ve vzduchu je pozorována při maximální teplotě během dne.

Pesticidy jsou z atmosféry odstraňovány srážkami přes difúzi v hraniční vrstvě vzduch-oceán a chemickou degradací.

Ve vzdušné atmosféře může docházet k chemické přeměně pesticidů do stavu méně toxických produktů, především v důsledku hydrolytických reakcí, oxidace vzdušným kyslíkem a ozonem, která je ve většině případů urychlována působením světla (fotolýza). Fotolýza je jednou z hlavních cest transformace relativně perzistentních pesticidů, které se rozptýlí do horních vrstev atmosféry. Procesy hydrolýzy a oxidace hrají největší roli při rozkladu relativně málo perzistentních pesticidů, jako jsou organofosforové.

Z atmosféry se pesticidy a produkty jejich rozkladu dostávají do půdy a vodních útvarů a dále cirkulují v životním prostředí.

Proto se pro použití v zemědělství a lesnictví doporučují pesticidy, které se rychle rozkládají v atmosféře za vzniku netoxických produktů.

Pesticidy se dostávají do otevřených vodních ploch při leteckém a pozemním zpracování zemědělských plodin, půdy a lesů; s deštěm a roztavenou vodou; při ošetřování nádrží za účelem ničení řas, měkkýšů, přenašečů lidských a zvířecích chorob; plevele, stejně jako odpadní vody z chemických závodů.

Ve vodních útvarech podléhají pesticidy hydrolýze, oxidaci a fotolýze; Některé z nich jsou metabolizovány v organismech obyvatel vodních ekosystémů (vodní organismy).

Nejnebezpečnější pro vodní organismy jsou stabilní organochlorové insekticidy s-triaziny, které se mohou hromadit v jejich tělech; Méně škodlivé jsou organofosforové sloučeniny, syntetické pyretroidy a karbamáty, které se snadno rozkládají na netoxické produkty a nacházejí se v malém množství v těle ryb a ve vodě.

Nejméně nebezpečné pro vodní ekosystém je používání granulovaných a mikroenkapsulovaných přípravků a lokální aplikace pesticidů.

V souladu s dobou úplného rozkladu na netoxické produkty ve vodních útvarech jsou všechny pesticidy rozděleny do šesti skupin: 1. – doba rozkladu delší než 18 měsíců; 2. – do 18 měsíců; 3. – do 12 měsíců; 4. – ne více než 6 měsíců; 5. – do 3 měsíců; 6. – méně než 3 měsíce.

Je třeba poznamenat, že mnoho pesticidů je ve vodním prostředí rychle zničeno, takže jejich použití nemá vážné negativní důsledky pro vodní ekosystémy.

Pesticidy, které se dostávají do půdy při aplikaci, stejně jako při zpracování rostlin pozemním a vzdušným zařízením, ničí půdní škůdce, háďátka a půdní fytopatogeny. Navíc je může z povrchu rostlin smýt déšť.

Pesticidy, které jsou v půdě, mohou negativně ovlivnit životně důležitou aktivitu organismů, které ji obývají, mikrobiologické procesy a také schopnost biosféry se samočištění. V závislosti na podmínkách půdního prostředí a fyzikálních a chemických vlastnostech mohou pesticidy zůstat nezměněny a zachovat si svou toxicitu po více či méně dlouhou dobu.

Schopnost pesticidů odolávat rozkladným účinkům fyzikálních, chemických a biologických (biochemických a mikrobiologických) procesů v půdě charakterizuje jejich perzistenci – vytrvalost.

Vysoký stupeň perzistence mají organochlorové sloučeniny, deriváty s-triazinů a močoviny, méně perzistentní jsou karbamáty, organofosforové přípravky a syntetické pyretroidy.

Perzistence pesticidů závisí také na typu půdy, přítomnosti mikroorganismů, formulacích atd. Pesticidy jsou perzistentnější v půdách s vysokým obsahem organické hmoty a frakce bahna; granulované přípravky zůstávají v půdě déle než práškové a tekuté.

Pesticidy se v půdě částečně nebo úplně rozkládají v důsledku fyzikálně-chemických procesů (oxidace, fotolýza, hydrolýza, termolýza), mikrobiologického rozkladu (hlavní cesta rozkladu), absorpce rostlinami a půdní faunou. Detoxikace mnoha pesticidů se také provádí díky adsorpci humusem a jinými koloidy. K odstranění pesticidů dochází v důsledku těkání, odpařování s vodní párou, pohybu za kořenovou vrstvou a vymývání deštěm, taveninou a podzemní vodou.

Vliv pesticidů na biocenózy.

Soubor rostlin, zvířat a mikroorganismů obývajících určitou oblast Země se nazývá biocenózy. V biocenóze jsou organismy sjednoceny společnými požadavky na stanoviště a potravními vazbami. Vyloučení toho či onoho druhu nebo komplexu z biocenózy, narušení potravních řetězců a další podmínky proto způsobují změny v celé biocenóze. Při rozvíjení teoretických a praktických základů metody chemické regulace je nutné vzít v úvahu rysy složitých vztahů živých organismů v biocenózách.

Neustálé používání toxických chemikálií může způsobit smrt nejen škodlivého, ale i užitečného parazitického a dravého (entomofágního) hmyzu, který reguluje populaci škůdců. To vede k narušení přirozených spojení organismů v biocenóze.

V důsledku ničení entomofágů a akarifů dochází k masivnímu přemnožení škůdců, proti kterým byla namířena chemická ošetření. Jsou známy případy hromadného rozmnožování svilušky, svilušky červené, mšice řepné a zelné aj. Včely, čmeláci a další opylovači rostlin hynou při chemickém ošetření pěstovaných plodin. Použití integrovaných ochranných systémů může normalizovat přirozené vztahy organismů v biocenózách.

K otravám ptactva, zejména kuřat, dochází při intenzivním ošetřování zemědělských pozemků pesticidy a porušování pokynů k jejich použití. Zajíci, lišky a další teplokrevná zvířata hynou na polích a v lesích při použití pesticidů. Největší nebezpečí pro ně představují organochlorové a organofosforové sloučeniny.

Když se pesticidy vyplaví z půdy během dešťů, mohou skončit ve vodních plochách. Při ošetřování polí a lesů pesticidy došlo k masivnímu úhynu ryb: síh, lipnatci, lososi; léky se navíc hromadí v rybích tkáních a vodní vegetaci. Organofosforové sloučeniny, syntetické pyretroidy a většina pesticidů jsou pro ryby méně toxické než sloučeniny dinitrofenolu a chlorované benzeny.

Lidé přicházejí do styku s pesticidy při polních pracích a pozemcích v domácnosti. K jejich poškození může dojít přímým kontaktem s drogami – přes kůži, sliznice úst, nosu, dýchací cesty a s potravou se mohou do lidského těla dostat i gastrointestinálním traktem. Při vstupu do krve jsou toxické látky přenášeny do jednotlivých orgánů. V těle procházejí jedy chemickými přeměnami (oxidace, hydrolytické štěpení a další procesy). V některých případech se jed neutralizuje, v jiných se přeměňuje na toxičtější sloučeniny. Játra hrají důležitou roli v procesu neutralizace jedů.

V lidském těle se jedy mohou hromadit nejvíce v tukové tkáni a játrech. Pokud je množství jedu uvolněného z těla (ledvinami, gastrointestinálním traktem, kůží, plícemi) menší než množství přijaté za stejnou dobu, jed se v těle hromadí. Hromadění jedu při opakovaných příjmech v krátkých časových intervalech se nazývá kumulace. Materiálová kumulace mají organochlorové a rtuťové pesticidy. Kromě materiálové kumulace může být funkční, kdy se nehromadí samotný jed, ale výsledek jeho působení na buňku do určitého prahu citlivosti buňky. Některé organofosforové přípravky mají funkční kumulace, vázající enzym cholinesterázu v těle.

U lidí může být otrava pesticidy akutní nebo chronická. Při akutní otravě se do těla okamžitě dostane velká dávka jedu, která způsobí narušení jeho funkcí se specificky výraznými příznaky. Chronická otrava nastává při dlouhodobém opakovaném příjmu malých dávek jedu, které se mohou hromadit.

Kromě toxických účinků mají pesticidy kožní resorpční, blastomogenní a další negativní účinky na člověka a teplokrevné živočichy, které jsou podrobně popsány v hygienické klasifikaci pesticidů.

Vliv pesticidů na chráněné rostliny.

Při použití pesticidů je důležitý jejich vliv na chráněné rostliny. Závisí na normě, způsobech aplikace, fyzikálně-chemických vlastnostech pesticidů, druhové charakteristice rostlin a podmínkách prostředí.

Účinek pesticidů se projevuje jejich stimulačním (pozitivním) nebo fytocidním (škodlivým) účinkem. Stimulační účinek je pozorován za podmínek, které zajišťují aktivní metabolismus (optimální teplota, vlhkost, intenzita osvětlení, normální přísun živin). Stimulace růstu a vývoje rostlin vlivem pesticidů se nazývá chemická stimulace. Vede ke zvýšení výnosu.

Vysoká spotřeba léků nebo opakovaná ošetření mohou inhibovat životně důležité procesy rostlin, zejména za nepříznivých podmínek růstu. Při nesprávném použití mohou mít pesticidy na rostliny fytocidní účinek. Některé léky, šířící se cévním systémem rostlin, způsobují otravu rostlin. Působení ostatních je omezeno na poškození jednotlivých orgánů nebo oblastí tkání (lokální působení). Fytocidní účinek se projevuje změnou barvy jednotlivých rostlinných orgánů. Na listech se tvoří hnědé nebo tmavé třešňové skvrny, které zasychají, pletivo se perforuje, listy se deformují a opadávají. U víceletých plodin mohou účinky pesticidů trvat několik let. Projevuje se tím, že ovocné stromy špatně kvetou a nenormálně se vyvíjejí. Každá droga má svůj specifický účinek na různé rostlinné orgány. Mladé orgány jsou náchylnější k fytocidním účinkům pesticidů.

Účinek pesticidů na rostliny je dán anatomicko-morfologickými, biologickými a fyziologicko-biochemickými vlastnostmi jednotlivých druhů rostlin. Struktura epidermis, celistvost kutikuly, přítomnost chlupatosti a voskového povlaku určují zadržování jedů na rostlině, průnik a stupeň jejich působení. Okurka a meloun jsou citlivější na škodlivé účinky pesticidů než fazole, slunečnice a mrkev. Obiloviny a luštěniny jsou poměrně odolné.

Některé jedy, které pronikají do rostliny a pohybují se cévním systémem, se mohou koncentrovat v určitých orgánech a tkáních rostlin. Ke vstřebávání toxických látek dochází jak přes nadzemní orgány, tak i přes kořenový systém z půdy.

Je charakterizována srovnávací toxicita pesticidů pro chráněné rostliny a škůdce koeficient chemoterapie (HC), který je vyjádřen jako poměr minimální dávky pesticidu (D₁), jehož použití působí na škodlivý organismus, do maximální dávky (D₂), nesená chráněnou rostlinou:

Jako pesticid lze použít pouze chemickou sloučeninu s CA menším než jedna.

Pro sadu herbicidů index selektivity (IS), což je poměr dávky, při které je výnos mírně snížen, k dávce, která ničí většinu plevelů. Ukazuje, kolikrát je dávka, která způsobí výrazné snížení napadení, menší než dávka, která má fytotoxický účinek na kulturní rostliny. Poměr dávky, která způsobí 20% snížení výnosu pěstovaných rostlin, k dávce, která způsobí 80% zničení plevelů, se běžně považuje za jeden. V důsledku toho, čím větší jednotky IS, tím vyšší je selektivita herbicidu.