Пестициды

Пестициды подразделяются на многие группы, в частности:

По химическому составу:

• Неорганические
• Органические

В свою очередь органические пестициды подразделяются на:

• Хлорорганические
• Фосфорорганические
• Металлоорганические
• Алкалоиды (в частности никотиновые производные и неоникотиноиды)

По целевому назначению помимо токсикантов могут быть комбинированного назначения с:

• Десиканты — вещества, вызывающие высыхание растений перед уборочными работами;
• Ауксины — ускоряющие рост вещества;
• Стимулятор корнеобразования — α-нафтил-уксусная кислота, корневин etc;
• Дефолианты — вещества, вызывающие опадение листьев растений;
• Инсектициды — одна из самых крупных групп пестицидов, направленная на уничтожение насекомых-вредителей;
• Регуляторы роста растений — вещества, которые влияют на рост и развитие растений;
• Протравители зёрен и семян — вещества, которые используют для предпосевных обработок;
• Фумиганты — вещества, используемые в газообразном состоянии для борьбы с вредителями и возбудителей болезней, а также для защиты растений;
• Хемостерилизаторы — вещества, вызывающие стерилизацию насекомых^[2].

По способу проникновения, а также по характеру и механизму воздействия на организмы:

• Контактные (непосредственно при соприкосновении)
• Кишечные (вызывают отравление и гибель, попав в организм вместе с пищей)
• Системные (проникают в сосудистую систему, распространяются по ней и вызывают гибель вредителей и возбудителей болезней)
• Фумигативного действия (проникают и отравляют организм через дыхательную систему)

По классу опасности и степени воздействия на окружающую среду^[3]:

• I категория — чрезвычайно опасные (напр.Тератогенные,Мутаген или имеющие время разложения на нетоксичные компоненты более 1 года)
• II категория — опасные (время разложения на нетоксичные компоненты - 6-12 месяцев)
• III категория — умеренно опасные
• IV категория — мало опасные

Стокгольмская_конвенция_о_стойких_органических_загрязнителях приводит следующую классификацию чрезвычайно опасных — Стокгольмская "грязная дюжина":

• Соединения списка A — ДДТ, Гептахлор, Линдан итд
• Соединения списка B и C
• Соединения дополнительного списка

Пестициды применяются главным образом в сельском хозяйстве, хотя их используют также для защиты запасов продовольствия, древесины и других природных продуктов. Во многих странах с помощью пестицидов ведётся химическая борьба с вредителями лесов, а также переносчиками заболеваний человека и домашних животных (например, с малярийными комарами).

Наибольшую проблему обезвреживания токсичных промышленных отходов, в том числе и пестицидов, создают вещества (продукты), выделенные в группу стойких органических загрязнителей (СОЗ)^[4]. Пестицидные препараты, относящиеся к этой группе, обладают преимущественно высокой токсичностью, устойчивы к разрушению в естественных условиях, плохо растворимы в воде, проявляют биокумулятивные свойства в жировой ткани, мобильность в пищевых звеньях и выраженную способность накапливаться в живых организмах.

К препаратам этой группы относятся альдрин, дильдрин, эндрин, мирекс, хлордан, гептахлор, гексахлорбензол, ДДТ, токсафен^[5].

Альдрин (октален; 1,2,3,4,10,10-Гексахлоро-1,4,4а,5,8,8а-гексагидро-1,4-эндо,экзо-5,8-диметанонафталин)^[6] — белое кристаллическое вещество без запаха; температура плавления действующего вещества 104,5 °C, технического препарата 45-50 °C; растворимость в воде — 0,07-0,01 %, хорошо растворим в органических растворителях; в бензоле — 350 г/100 мл. Летучесть при 20 °C составляет 4,5х10-5 мг/л, при 40 °C — 1,36х10^-3 мг/л. Химически стабилен, термически устойчив. При продолжительном нагревании до 240 °C не наблюдается разложения. Малочувствителен к свету. В почве, растениях, организме насекомых и позвоночных альдрин метаболизируется с образованием дильдрина. Относится к сильнодействующим ядовитым веществам (чрезвычайно опасным), очень опасен при ингаляционном воздействии, а также при поступлении через кожу. ЛД50 при пероральном введении белым крысам находится в пределах 10,6-67 мг/кг. Кумулятивные свойства выражены очень резко. Раздражающими свойствами препарат не обладает. Смертельные дозы для кроликов при поступлении через неповрежденные кожные покровы находятся в пределах 15-150 мг/кг. Применяется в качестве кишечного и контактного инсектицида для борьбы с саранчовыми и почвообитающими вредителями. Инсектицидная активность при хранении не снижается. В герметичной упаковке сохраняется практически неограниченное время.

Дильдрин (окталокс; 1,2,3,4,10,10-Гексахлор-1,4,5,8-диэндометилен-6,7-эпокси-1,4,4а,5,8,8а-гексагидронафталин) — белые кристаллы с запахом нафталина. Температура плавления 172—176 °C. Летучесть при 20 °C — 1х10-5 мг/м3. Отмечена довольно высокая летучесть дильдрина с обработанных участков, составляющая в первые 12 часов после обработки 650 г/га. В воде не растворим (0,005 мг/100 мл при 26 °C); хорошо растворяется в органических ра��творителях: ацетоне — 54 г/100 мл, бензоле — 75 г/100 мл, гексане — 7,7 г/100 мл при 26 °C). Химически и термически стабилен. Стоек к щелочам, слабым кислотам, свету. Не разлагается при продолжительном нагревании при температуре 25 °C. Выпускается в форме 1%-го дуста, 20%-го концентрата эмульсии, 50%-го смачивающегося порошка. Применяется в качестве инсектицида контактного и кишечного действия в составе протравителя семян. Является ядовитым сильнодействующим веществом с высокой кожной токсичностью. В герметичной таре может сохранять свои свойства практически неограниченное время.

Эндрин (эндрекс; 1,2,3,4,10,10-Гексахлор-6,7-эпокси-1,4,4а,5,6,7,8,8а-октагидро-экзо-1,4- экзо-5,6-диметаннафталин) — белое кристаллическое вещество с температурой плавления 226—230 °C (с разложением). Практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей. Устойчив в кислых и щелочных средах. Эндрин более токсичен для человека и животных, чем альдрин и дильдрин, а также превосходит их по инсектицидной активности. ЛД50 для крыс — 7,5 −17 мг/кг. Относится к I классу опасности. Выпускается в виде 20%-го эмульгирующегося концентрата, 50%-го смачивающегося порошка, 1-2%-го дуста, 1-5%-ных гранул. Используется как акарицид и зооцид. Обладает высокой стабильностью при хранении.

Мирекс^[англ.] (додекахлорпентацикло[5,2,1,02,6,03,9,05,8]декан) — белое кристаллическое вещество с температурой плавления 485 °C. Практически нерастворим в воде, умеренно в органических растворителях. В ксилоле при 25 °C растворяется 14,3 %, в бензоле — 12,2 %, в тетрахлориде углерода — 7,2 %. Мирекс является среднетоксичным пестицидом (ЛД50 — 300—600 мг/кг), однако при однократном попадании в желудок или на кожу теплокровных животных обладает способностью к сверхкумуляции (коэффициент кумуляции менее 1), вызывая патологические изменения ряда систем организма. В объектах окружающей среды весьма персистентен. Главным продуктом превращения в почве является обладающий активными инсектицидными свойствами хлордекан. Применяется для борьбы с муравьями и другими вредителями сельскохозяйственных культур. В герметичной упаковке сохраняет свои свойства практически неограниченное время.

Хлордан (велзикол, октахлор, хлориндан; 1,2,4,5,6,7,8,8-Октахлоро-2,3,3а,4,7,7а-гексагидро-4,7-метаноинден)^[7] — светло-желтая маслянистая жидкость без запаха. Температура кипения — 175 °C. Практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей. Летучесть 2,2х10-5 мг/л. Выпускается в виде 50-70%-ных эмульгирующихся концентратов, 5-10%-ных гранул, 2-20%-ных растворов в керосине. Предназначен для борьбы с грызущими вредителями на ряде сельскохозяйственных культур как контактно-кишечный инсектицид. Среднетоксичен (ЛД₅₀ для крыс 457—530 мг/кг). Обладает высокой хронической токсичностью и может вызывать отравления при систематическом воздействии в малых дозах. Отличается большой персистентностью в объектах окружающей среды. При воздействии на хлордан воды выделяется хлористый водород, сильно корродирующий металлы, что необходимо учитывать при хранении препарата. Допускается хранить лишь в таре со специальным антикоррозионным покрытием.

Гептахлор (велзикол 104, гептазол, гептанал; 3а,4,7,7а-Тетрогидро-4,7-метано-1,4,5,6,7,8,8-гептахлоринден). Технический гептахлор — коричневая воскообразная масса, нерастворимая в воде и хорошо растворяющаяся в органических растворителях. Температура плавления технического продукта 46-74 °C, чистого действующего вещества 95-96 °C. Упругость пара 3х10-4 мм.рт.ст. при 25 °C. Наиболее летуч из всех применяемых пестицидов. Устойчив к действию влаги, температуре. В почве устойчив. Через год после внесения остаются 45 %, через три года −10 % исходного количества. Выпускается в виде 22%-го концентрата эмульсии, дустов, смачивающегося порошка. Применяется для защиты сахарной свеклы, кукурузы и других культур от комплекса почвообитающих вредителей. Высокотоксичен: ЛД50 при введении в желудок для мышей и крыс 50-500 мг/кг, при нанесении на кожу для кроликов — более 2000 мг/кг, смертельная концентрация для крыс при 4-х часовой экспозиции — 150 мг/м2. Обладает резко выраженными кумулятивными свойствами, проявляет кожно-резорбтивное и канцерогенное действие. В организме животных окисляется с образованием эпоксида гептахлора, более токсичного, чем гептахлор. В железной таре без доступа воздуха может сохранять свои свойства практически неограниченное время.

Гексахлорбензол — 1,2,3,4,5,6-Гексахлорбензол. Чистый препарат представляет собой белые пластинчатые кристаллы. Температуры плавления 2310С. Давление пара при 200С — 10,8х10-6 мм.рт.ст. Практически не растворяется в воде, этаноле, хорошо растворяется в органических растворителях. Устойчив к действию света, кислот, щелочей. Выпускается в виде 30%-го светло-серого порошка. Используется как протравитель сельскохозяйственных культур против возбудителей грибковых, бактериальных болезней. Препарат малотоксичен. ЛД50 для крыс — 10000 мг/кг. Обладает сильновыраженными кумулятивными свойствами (коэффициент кумуляции 1). Пороговая концентрация для кошек и кроликов — 9 мг/м3. Раздражает слизистые оболочки и кожу. В герметичной таре может сохранять свои свойства практически неограниченное время.

ДДТ — 1,1-Ди (4-хлорфенил)-2,2,2-трихлорэтан. Белое кристаллическое вещество, температура плавления: 108,5-109 °C. Летучесть низкая; давление паров при 20 °C — 1,5х10-7 мм.рт.ст. Растворимость в воде 0,001 мг/л. Хорошо растворяется во многих органических растворителях: ароматических углеводородах и их галогенопроизводных, кетонах, сложных эфирах карбоновых кислот. Плохо растворим в алифатических и алициклических углеводородах (до 4 %). Технический продукт содержит 75-76 % действующего вещества. Выше температуры плавления подвергается дехлорированию с образованием дихлордифенилдихлорэтилена (ДДД). Реакция катализируется железом, хлоридами алюминия, Ультрафиолетовым излучением, щелочными растворами. При однократном введении в желудок ДДТ обладает средней токсичностью: ЛД50 для крыс и мышей составляет 113—200 мг/кг. Обладает способностью вызывать сенсибилизацию организма на повторное воздействие. Оказывает местное раздражающее и кожнорезорбтивное действие. Кумулятивные свойства выражены резко. Коэффициент кумуляции 0,75. Человек гораздо чувствительнее к воздействию ДДТ, чем лабораторные животные. Токсическая доза при поступлении в желудок составляет 11-150 мг/кг. Чрезвычайно стойкое вещество, сохраняющее свои свойства в естественных условиях до 12 лет, в анаэробных условиях может разлагаться некоторыми видами микроорганизмов за 2-4 недели. Выпускается в виде дустов, смачивающихся порошков, минерально-масляной эмульсии, масляных растворов, аэрозолей и других препаративных форм. Применяется как контактный и системный инсектицид на многих сельскохозяйственных культурах, в лесном хозяйстве с вредителями, имеющими санитарное значение и так далее. В связи с высокой стойкостью и резко выраженными кумулятивными свойствами использование ДДТ в сельском хозяйстве многих стран запрещено или резко ограничено с условием строгого соблюдения регламентов. В герметичной таре можно хранить неограниченное время.

Токсафен (полихлоркамфен, хлорфен, октафен). Токсическим началом является хлорированный камфен (С₁₀Н₁₀Сl₈), представляющий собой густую жидкость темно-коричневого цвета. Температура плавления 70-95 °C. Практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей. Летучесть при 25 °C — 4,3, при 38 °C — 8,6, при 90 °C — 50,3 мг/л. Разлагается в присутствии щелочей и при действии ультрафиолетового света. Выпускается в виде концентрата эмульсии, дустов. Применяется как кишечно-контактный инсектицид на посевах свеклы, картофеля, гороха, хлопчатника и других культур. Обладает высокой токсичностью и способностью к накоплению в объектах окружающей среды. ЛД50 препарата при введении в желудок для мышей 45-80 мг/кг, при кожной аппликации для кроликов 250—1000 мг/кг. При воздействии малых доз возможно хроническое отравление. В стальных бочках свойства препарата могут сохраняться практически неограниченное время.

Пестициды губительно действуют на многих плотоядных, особенно птиц. Птицы особенно чувствительны к ДДТ и другим хлорорганическим пестицидам, поскольку те влияют на метаболизм кальция и вызывают истончение скорлупы откладываемых яиц. Это приводит к снижению устойчивости яиц к механическим воздействиям и как следствие — к снижению успешности размножения^[8].

Многие пестициды очень устойчивы и распространяются далеко от мест применения. Например, в середине 1960-х гг. ДДТ был обнаружен в печени пингвинов в Антарктике — очень далеко от тех мест, где применялся этот химикат.

ДДТ сейчас запрещён во всех развитых странах. Однако он сравнительно дешёв и до сих пор считается хорошим средством в определённых ситуациях, например при борьбе с малярийными комарами. Решая вопрос о применении того или иного пестицида, часто приходится из двух зол выбирать меньшее. К примеру, с помощью ДДТ во многих странах удалось полностью искоренить малярию.

Установлено, что ДДТ проникает через плаценту и обнаруживается в тканях эмбрионов или мертворожденных детей у женщин, даже не имевших производственного контакта с ДДТ (попадание с пищей). Обнаруживается как сам ДДТ, так и его метаболит — 2,2-бис (n-хлорфенил)- l.l-дихлорэтилен (Комарова).^[9]

Долговременные эффекты пестицидов, особенно в низких дозах, и возможный синергизм их с другими загрязнителями среды и переносчиками болезней изучены слабо в связи с относительной новизной большинства ядохимикатов. Растут опасения, что «безвредные» следы их метаболитов, сохраняющиеся в пище, хотя и не оказывают токсического, а тем более летального действия, могут тем не менее снижать сопротивляемость болезням и постепенно накапливаться в организме до опасного уровня. Многие учёные связывают наличие остатков пестицидов в Северном море с быстрым распространением вирусных болезней в популяции обыкновенного тюленя летом 1988 г.

Пестициды (в том числе и консерванты) часто вызывают аллергию, диатез и некоторые другие заболевания. Особенно опасны системные пестициды, проникающие во все ткани животных и растений.

Общий эффект использования пестицидов — снижение видового разнообразия. Обычно пестициды также повышают продуктивность на нижних трофических уровнях и понижают на верхних.

В 1962 году внимание общественности к опасности использования пестицидов привлекла книга американского биолога Р. Карсон «Безмолвная весна» (англ. Silent Spring).

Снизить уровень использования пестицидов позволяет, в частности, такая технология выращивания сельскохозяйственных культур, как гидропоника.

В 2015 году Международное агентство по изучению рака определило гербициды глифосат и 2,4-D как «возможные канцерогены».^[10].

В 2017 году эксперты ООН заявили о ложности утверждения о необходимости использования пестицидов для обеспечения пищевой безопасности. Также были приведены данные о 200 000 смертельных отравлениях пестицидами в год и о том, что постоянный контакт с пестицидами связан с онкологическими заболеваниями, болезнями Альцгеймера и Паркинсона, эндокринными заболеваниями, нарушениями развития и стерильностью^[11].

Пестициды должны быть одобрены для применения соответствующими органами.

В США контроль над пестицидами осуществляет Агентство по охране окружающей среды США. На сайте агентства доступна база данных со всеми зарегистрированными пестицидами^[12].

• Миграция пестицидов в почве
• Хлорорганические пестициды

• Цыганков В. Ю. «Грязная дюжина» Стокгольмской конвенции. Химия и токсикология стойких органических загрязняющих веществ (СОЗ): Обзор литературы. — Владивосток: Изд-во Дальневост. федерал. ун-та, 2020. — С. 12-61. — doi:10.24866/7444-4891-2/12-61.
• Гумовская Ю.П., Гумовский А.Н., Цыганков В.Ю., Полевщиков А.В. Стойкие органические загрязняющие вещества (СОЗ) в организме человека: опыт России и бывших советских республик. — Владивосток: Изд-во Дальневост. федерал. ун-та, 2020. — С. 283-316. — doi:10.24866/7444-4891-2/283-316.
• Ганиев М. М., Недорезков В. Д. Химические средства защиты растений. — М.: КолосС, 2006. — 248 с. — ISBN 5-9532-0368-3.
• Мельников, Н. Н. Пестициды. Химия, технология и применение. — М.: Химия, 1987. — 712 с.
• Федоров, Л. А. Пестициды — токсический удар по биосфере и человеку / Л. А. Федоров, А. В. Яблоков. — М.: Наука, 1999.
• Белан, С. Р. Новые пестициды. Справочник / С. Р. Белан, А. Ф. Грапов, Г. М. Мельникова. — М.: Грааль, 2001.
• Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. — М.: Наука, 1990. — С. 214—217.
• Онищенко Г.Г., Покровский В.И. Профилактическая медицина и эпидемиология. — М.: Наука, 2010. — С. 394—396.

• Пестициды на сайте Онлайн Энциклопедии Кругосвет
• Таблица препаратов от вредителей, распространённых в России (недоступная ссылка с 21-12-2015 [3289 дней])
• Характеристика пестицидов и способы обработки растений
• Пестициды всех видов
• Сзр Украины