CC BY
57
ml. kpt. inz. Ariadna KONIUCH st. kpt. mgr inz. Daniel MALOZI^C Zakl ad-Lab oratorium
Badan Wlasciwosci Pozarowych Materialow CNBOP
ZASADY POST^POWANIA PODCZAS PROWADZENIA DZIALAN RATOWNICZYCH ZE SRODKAMI OCHRONY
ROSLIN
Streszczenie
W niniejszym artykule omowiono:
• charakterystyk^ i podzial srodkow ochrony roslin,
• form§ uzytkow^, kr^zenie pestycydow w przyrodzie, ich wyst^powanie w srodowisku oraz zrodla zanieczyszczen pestycydowych.
Sumary
This article contains:
• characteristics and division of pest control products,
• form of use, pesticides' circulation and occurrence in environment and sources of pesticides' pollutants.
Cz^sc I - Srodki ochrony roslin - wprowadzenie
Niniejszy artykul jest pierwszym z serii czterech artykulow, ktorych celem jest proba przyblizenia zagadnienia zagrozenia pestycydami srodowisku ratownictwa chemicznego. Efektem jest opracowanie wytycznych i koncepcji procedur post^powania dla sluzb ratowniczych na wypadek kontaktu ze srodkami ochrony roslin w czasie dzialan ratowniczych.
W artykulach tych omowione zostan^ nast^puj^ce problemy z zakresu tematyki zwi^zanej ze srodkami ochrony roslin: klasyfikacja ze wzgl^du na zastosowanie, na budow? chemiczn^ i wlasciwosci toksyczne; obieg i wyst^powanie pestycydow, ich metabolitow i odpadow w przyrodzie i zrodla powstawania (cz^sc I); ocena zagrozen, jakie mog^. stwarzac srodki
ochrony roslin dla organizmów zywych i dla srodowiska naturalnego oraz zasady post?powania z odpadami pestycydowymi (cz?sc II), akty prawne wprowadzaj3.ce uregulowania w zakresie srodków ochrony roslin (cz?sc III) oraz autorsk^. analiz? wypadków i awarii, w których czynnikiem szkodliwym s^. srodki ochrony roslin; potencjalne skutki ich szkodliwego oddzialywania na srodowisko; srodki ochrony indywidualnej, jakie powinny byc zachowane przy kontakcie ze srodkami ochrony roslin (cz?sc IV).
Niniejsza praca zostala zainspirowana publikaj prof. dr hab. Przemyslawa Masztalerza -„Ekologiczne klamstwa ekowojowników. Rzecz o szkodliwosci klamliwej propagandy ekologicznej". Jej autor, b?d^cy zwolennikiem racjonalnego stosowania srodków ochrony roslin, polemizuje z pogl^dami „ekowojowników" walcz^cych o calkowite wycofanie z uzytku takich srodków. Aby przyznac racj? którejs ze stron, postawione zostalo pytanie: czy faktycznie srodki ochrony roslin s^. tak szkodliwe, jak twierdz^. „zieloni"? A jezeli tak, to w jaki sposób nalezy neutralizowac te substancje chemiczne i jak prowadzic dzialania ratownicze? Nalezy tez zastanowic si?, czy strazak-ratownik ma swiadomosc zagrozen, jakie mog^. nan czyhac w wyniku kontaktu b^dz skazenia srodkami ochrony roslin. Powag? i wielkosc zagrozenia pot?guje duza trwalosc pestycydów. Pestycydy wycofane ze stosowania (np. DDT (w Polsce znany jako Azotox), czy PCB) nadal wyst?puj^ w mleku karmi^cych matek w ilosciach przekraczaj^cych dopuszczalne normy dla mleka spozywczego, jak równiez niesione wiatrem pojawiaj^. si? na kontynentach, gdzie nie byly stosowane.
Trudnosc i zlozonosc problemów zwi^zanych z t^. tematyk^. jest przyczyn^. braku wlasnych wytycznych czy procedur post?powania ratowniczego Panstwowej Strazy Pozarnej. Czy mozliwe jest opracowanie odr?bnych procedur, czy tez wystarcz^. juz istniej^ce procedury z zakresu ratownictwa chemicznego?
Wyzej omówiona seria artykulów jest prób^ znalezienia koncepcji prowadzenia dzialan ratowniczych ze srodkami ochrony roslin i powinna przyczynic si? do podwyzszenia kwalifikacji ratowników oraz do wypracowania nowych procedur post?powania ratowniczego.
Charakterystyka srodków ochrony roslin
Podstawow^, a zarazem pierwotn^. potrzeb^ czlowieka jest zaspokojenie glodu, st^d zdobywanie pozywienia decydowalo o zyciu nie tylko jednostek, ale i calych spoleczenstw. W miar? rozwoju cywilizacji produkcja pozywienia zast^pila zbieractwo, polowanie czy
prymitywne uprawy. W czasach nam wspólczesnych niemal wszystkie zdobycze nauki i techniki zostaly wprzçgniçte do produkcji zywnosci. Wykorzystanie genetyki w hodowli zwierz^t i roslin oraz stymulacja wzrostu srodkami chemicznymi przy jednoczesnej mechanizacji pozwalaj^. uzyskac zalozone cele; produkuje siç zywnosc o nowych wlasciwosciach i w wiçkszych ilosciach. Ingerencja w srodowisko naturalne niesie jednak skutki trudne do przewidzenia; moze zlikwidowac glód kosztem nieodwracalnego zniszczenia flory i fauny.
Pojçcie srodków ochrony roslin obejmuje „mieszaniny i substancje przeznaczone do ochrony roslin uprawnych przed organizmami szkodliwymi, niszczenie niepoz^danych roslin, regulowanie wzrostu, rozwoju roslin uprawnych oraz poprawy wlasciwosci lub skutecznosci substancji lub mieszanin substancji przeznaczonych do wyzej wskazanych celów." Pestycydy to bardzo liczna i zróznicowana grupa zwi^zków chemicznych. Pojçcie pestycyd pochodzi z jçzyka lacinskiego od slów: pestis - morowe powietrze, zaraza oraz caedo -niszczç, zabijam, natomiast pest w jçzyku angielskim oznacza - plaga, szkodnik. Mozna, wiçc pokusic siç o doslowne tlumaczenie tego terminu jako: srodek, substancja do „zwalczania plag". Jako plagç rozumie siç tu organizmy szkodliwe z gospodarczego i zdrowotnego punktu widzenia. Przy tego typu rozwazaniu nalezy wykluczyc ekologiczne spojrzenie na szkodniki, bowiem z punktu widzenia ekologów, w przyrodzie nie istniejq, organizmy szkodliwe. Istnienie kazdego elementu ekosystemu, nawet wyrz^dzaj^cego znaczne szkody ekonomiczne, pozwala na zachowanie równowagi w przyrodzie.
„Pestycydy wprowadzono do powszechnego uzycia po to, by niszczyc lub unieszkodliwiac organizmy niebezpieczne dla czlowieka i wytwarzanych lub uzywanych przez niego produktów." Zwalczanie ich (w szerokim rozumieniu) jest celem dziedziny nauki i techniki zwanej ochrony roslin. Zwalczaniem zwierz^t bçd^cych wektorami (np. szczury, komary malaryczne, muchy) czynników chorobotwórczych u ludzi i zwierz^t hodowlanych, a takze bçd^cych uci^zliwymi dla czlowieka i zwierz^t hodowlanych, zajmuje siç higiena sanitarna i weterynaryjna. Najwiçksze ilosci pestycydów wykorzystywane s^. w ochronie roslin, wtedy nazywa siç je srodkami ochrony roslin. Nalezy pamiçtac jednak, ze nie s^. to synonimy. Nie wszystkie pestycydy bçd^ srodkami ochrony roslin i odwrotnie. Na ogól mówi^c o pestycydach, ma siç na mysli substancje biologicznie czynne preparatu a nie sam preparat handlowy. Srodki ochrony roslin oprócz substancji biologicznie czynnej zawieraj^.:
- rozpuszczalniki (np. ksylen, woda) lub nosniki (np. kaolin)
- substancje wspomagaj^ce tzw. adiuwanty (lac. adiuvo - wspomagac) - zwykle s^. nimi substancje powierzchniowo czynne, emulgatory, synergetyki itp. dodawane w celu
poprawy wlasciwosci fizykochemicznych cieczy uzytkowej i modyfikacji aktywnosci biologicznej preparatu.
Podzial pestycydow
Roznorodnosc budowy chemicznej i szeroka gama zastosowania pestycydow komplikuje jednoznaczn^. ich klasyfikacj?. Glownymi kryteriami, wedlug ktorych mozna sklasyfikowac pestycydy s^.: kierunek zastosowania oraz budowa chemiczna. Przy klasyfikacji mozna tez stosowac inne kryteria jak: toksycznosc, trwalosc w srodowisku, drogi przenikania do organizmu szkodnika i form? uzytkow^.. Tabela 1
Podzial pestycydow w zaleznosci od kierunku zastosowania
ZOOCYDY Podzial w zaleznosci od grupy zwierz^t, na ktore dzialaj^.
Srodki dzialaj^ce insektycydy owadobojcze
truj^co na zwierz?ta rodentycydy gryzoniobojcze
muluskocydy mi?czakobojcze
limacydy zwalczanie slimakow nagich
nematocydy nicieniobojcze
larwicydy larwobojcze
aficydy mszycobojcze
owicydy niszczenie jaj owadow i roztoczy
akarycydy niszczenie roztoczy roslinnych
bakteriocydy bakteriobojcze
atraktanty zwabiaj^ce
repelenty odstraszaj^ce
FUNGICYDY ochronne(profilaktyczne)
Srodki ochronno-wyniszczaj qce
grzybobojcze i grzybostatyczne wyniszczajqce
terapeutyczne
Fungicydy ochronne stosowane s^. przed zakazeniem rosliny. Najcz^stsz^. form^. s^. opryski. Ich profilaktyka polega na dzialaniu zabojczym, niszcz^cym lub hamuj^cym rozwoj zarodnikow lub grzybni na powierzchni roslin lub produktow.
HERBICYDY Podzial w zaleznosci od drog przenikania do tkanek rosliny
srodki chwastobojcze dolistne przenikaj^ce przez liscie i przemieszczaj^ce si? w roslinie, lub niszcz^ce zielone cz?sci roslin przez bezposredni kontakt - parz^ce
doglebowe przenikaj^ce do chwastow przez korzenie lub niszcz^ce je w okresie kielkowania
dzialaj^ce kompleksowo l^cz^ce sposob przenikania do tkanek roslin herbicydow dolistnych i doglebowych
Podzial w zaleznosci od skutkow dzialania
defolianty odlistnianie roslin
desykanty wysuszanie roslin
defloranty usuwanie nadmiernej ilosci kwiatow
Zastçpuj^. niektore zabiegi agrotechniczne. Stosuje siç je w uprawach roslin trudnych do odchwaszczania takich jak: zboza, ziemniaki czy buraki. Dzialaj^ one na chwasty kontaktowo lub ukladowo. Na ogol nie wywoluj^. ostrych zatruc wsrod ludzi i zwierz^t.
Regulatory wzrostu roslin stymuluj^ce procesy zyciowe roslin
hamuj^ce procesy zyciowe roslin
Wplywaj^. na: zmiany morfologiczne, zmiany anatomiczne, procesy fizjologiczne, procesy biochemiczne - a szczegolnie na fotosyntezç, oddychanie, syntezç enzymow i witamin, podzialy komorkowe, przemianç bialkow^, funkcje aminokwasow, synergetyki nukleotydow. W celu uzyskania konkretnego efektu stymulacji, dzialania retardacyjnego lub inhibicyjnego (przyspieszenie ukorzenienia sadzonek, przyspieszenie dojrzewania owocow, przedluzenie okresu kwitnienia, hamowanie wyrastania pçdow, synergetyka zdzbel, wstrzymywanie wzrostu, lub calkowite zniszczenie rosliny) w odpowiedniej fazie wzrostu stosuje siç odpowiednie dawki.
Atraktanty srodki zwabiaj^ce
Repelenty srodki odstraszaj^ce
Z uwagi na struktur^ chemiczn^ pestycydy dzieli siç na nieorganiczne i organiczne. Obecnie pestycydow nieorganicznych uzywa siç niezwykle rzadko. Wsrod pestycydow nieorganicznych wyroznic mozna:
• insektycydy arsenowe np. zielen paryska Cu(CH3COO)2 xCu3 (AsO3)2,
• insektycydy fluorkowe np. kryolit Na2 AlF6,
• herbicydy nieorganiczne np. boraks Na2B4O7,
• fungicydy np. mieszanina Bordeaux 3Cu(OH)2 xCuSO4 xCaSO4.
Posrod pestycydow glôwne miejsce pod wzglçdem produkcji i zastosowania zajmowaly do niedawna insektycydy. W naszym kraju najpowszechniejsze w uzyciu byly insektycydy organiczne, wsrôd ktôrych mozna wyroznic:
• pestycydy chloroorganiczne np. metoksychlor, lindan,
• pestycydy fosforoorganiczne np. chlorfenwinfos, fenitrotion, malation,
• karbaminiany np. karbaryl.
Insektycydy chloroorganiczne s^. wçglowodorami chlorowanymi. Stosowane s^. do niszczenia insektow u ludzi i zwierz^t, niszczenia owadow w uprawach rolnych, lesnych,
a takze do niszczenia owadów w budynkach. W?glowodory te nalez^ do zwi^zków persystentnych tj. zwi^zków bardzo trwalych. Trudno ulegaj^ rozkladowi pod wplywem warunków atmosferycznych i biochemicznych. W zywych organizmach takze prawie nie ulegaj^ rozkladowi. Dobrze obrazuj^cym przykladem dlugosci czasów rozkladu jest DDT (Azotox), który w wodzie ulega rozkladowi po ponad roku, a w glebie po 10 latach. Insektycydy chloroorganiczne rózni^ si? mi?dzy sob^ znacznie budow^, jak i zawartosci^ chloru. Konsekwencj 3 odmiennej struktury s3 róznice pomi?dzy wlasciwosciami toksycznymi, fizycznymi i chemicznymi. Zwi^zki te nie przenikaj^ do wn?trza roslin, nie s3 tez dla nich szkodliwe. W odniesieniu do dzialania na owady, srodki te zaliczane s3 do trucizn kontaktowych, mimo iz dzialaj^ toksycznie na ich drogi oddechowe i przewód pokarmowy. Insektycydy fosforoorganiczne to podstawowa grupa zwi^zków stosowanych do ochrony roslin. Obejmuj^ wszystkie pol^czenia organiczne zawieraj3.ce fosfor. S3 stosowane w uprawach roslin przemyslowych, sadownictwie i warzywnictwie. Dzialaj^ owadobójczo, dlatego niektóre z nich stosowane s3 w róznorodnych akcjach sanitarnych. Z reguly maj3 one struktur? estrow^. Stosunkowo latwo ulegaj^ rozkladowi na powierzchni rosliny, w jej wn?trzu oraz w glebie. Eliminacja szkodników nast?puje m.in. poprzez uszkodzenie ukladu pokarmowego lub porazenie ukladu oddechowego owada.
Pochodne kwasu karbaminowego (uretany) to estry kwasu karbaminowego. Wykazuj^ one mal^ toksycznosc. Szybko ulegaj^ rozkladowi w glebie, tworz^c przy tym malo toksyczne produkty rozkladu. Dzi?ki temu wypieraj^ z uzycia insektycydy persytentne. Poza insektycydami bardzo wazne miejsce posród pestycydów organicznych zajmuj^ herbicydy (zwi^zki niszcz^ce chwasty roslinne), wsród nich mozna wyróznic:
• pochodne kwasów fenoksykarboksylowych np. 2,4-D, MCPA, dokamba,
• pochodne triazynowe np. atyzyna, symazyna,
• pochodne diazyny np. chloridazon.
Pochodne kwasów fenoksykarboksylowych - wsród herbicydów to zwi^zki najbardziej rozpowszechnione w rolnictwie. MCPA i 2,4-D stanowi^ srednio polow? wszystkich stosowanych herbicydów, a ich znaczenie w niszczeniu chwastów mozna porównac ze znaczeniem Azotox (DDT) w zwalczaniu owadów. Srodki te najcz?sciej stosuje si? przy uprawach zbóz, do niszczenia chwastów dwulisciennych.
Pochodne triazynowe charakteryzuj 3 si? duz^ toksycznosci^ w stosunku do roslin jedno-i dwulisciennych. Maj3 duz^ trwalosc w glebie. Stosowane s3 w uprawach m.in. ziemniaków, zbóz i kukurydzy.
Forma uzytkowa pestycydów
Form^ uzytkow^ pestycydów s^. preparaty pestycydowe, ich najwazniejszymi skladnikami s^.:
• substancje aktywne, które decyduj^ o mechanizmie i toksycznosci,
• synergetyki - substancje potçguj^ce dzialanie pestycydów,
• bufory - substancje utrzymuj^ce stale pH,
• aktywatory,
• absorbenty, wypelniacze obojçtne.
Preparaty te mog^ miec bardzo zróznicowan^ formç, np. proszków (bezposrednie opylanie roslin lub zaprawianie nasion, sporz^dzanie zawiesin i roztworów wodnych), roztworów (emulgowanie i aerozolowanie).
Kr^zenie pestycydów w przyrodzie
Pestycydy przemieszczaj^ siç pomiçdzy elementami srodowiska, podlegaj^c jednoczesnie róznym przemianom. Mog^ one wnikac do gleby, wody, powietrza, do produktów spozywczych i pasz w swej pierwotnej postaci lub jako produkty rozpadu. Wówczas stanowi^ zagrozenie dla ludzi i zwierz^t. Pestycydy przemieszczane przez wiatr z miejsc zabiegów na tereny przylegaj^ce, gdzie mog^ byc szkodliwe.
Ryc. 1 Obieg pestycydów w przyrodzie
Zródlo: Biziuk M.(red.), Pestycydy - wystçpowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie, Wydawnictwa Naukowo-
Techniczne, Warszawa 2001r., s. 37
Pestycydy rozprzestrzeniaj^. siç podczas oprysku roslin lub parowania. Ruchy mas powietrza, ktore wystçpuj^. podczas oprysku mog^. doprowadzic do utraty kontroli nad szkodnikami. Moze to doprowadzic do stworzenia zagrozenia ludzi i zwierz^t znajduj^cych siç w poblizu obszarow rolnych.
Pestycydy docieraj^. do roslin w wyniku bezposredniego oprysku oraz poprzez system korzeniowy. Aby dzialanie zastosowanego srodka bylo efektywne, stçzenie pestycydow w roslinach bezposrednio po zastosowaniu musi byc wystarczaj^co duze. W praktyce stosuje siç znacznie wiçksze ilosc preparatu, poniewaz w miarç wzrostu rosliny dzialanie temperatury, wilgoci, promieniowania slonecznego i innych czynnikow moze spowodowac ich rozklad. Kumulacja pestycydow w roslinach zalezy od gatunku rosliny, rodzaju pestycydu, jego dawki i sposobu uzycia.
Warunkiem niezbçdnym do przemieszczania siç pestycydow z gleby do roslin jest ich trwalosc. Wynika to z faktu, iz okolo 50% srodkow uzytych do spryskiwania opada na powierzchniç gleby. Ich trwalosc, zatem i transport zalezy od struktury chemicznej zwi^zku, rodzaju preparatu, rodzaju gleby, warunkow atmosferycznych, nawodnienia, rodzaju uprawy, mikroorganizmow znajduj^cych siç w glebie oraz od temperatury i pH w niej panuj^cych. Zrodlem pestycydow w wodach rzek i jezior s^. zanieczyszczenia powstaj^ce w glebach uprawnych po opadach atmosferycznych. Wody powierzchniowe s^. zrodlem wody pitnej dla wielu skupisk ludzkich, co moze stwarzac - w przypadku ich zanieczyszczenia pestycydami -zagrozenie zatruc.
Najczçstszymi zrodlami zanieczyszczen zywnosci s^.: bezposrednie spryskanie produktu w przypadku warzyw i owocow, stosowanie pestycydu w celu zapobiegania strat zywnosci podczas magazynowania i transportu zywnosci, zatrzymywanie pestycydu przez tkanki tluszczowe produktow miçsnych.
W srodowisku wystçpuj^. pestycydy zarowno stosowane obecnie jak i te stosowane dawniej. Pestycydy, ktore wyszly z uzycia charakteryzuj^. siç duz^. trwalosci^, s^. to przede wszystkim zwi^zki chloroorganiczne. Pojawiaj^ siç one obecnie w wyniku redystrybucji tworz^c tlo srodowiskowe. Znajduj^ siç praktycznie we wszystkich elementach srodowiska lub powstaj^. w srodowisku w wyniku niepoz^danych procesow chemicznych wystçpuj^c okresowo w ilosciach znacz^cych. Nieco inaczej przedstawia siç sprawa pestycydow stosowanych obecnie. Ich trwalosc w srodowisku, w porownaniu ze zwi^zkami stosowanymi poprzednio, jest mniejsza, zas ich polarnosc na ogol jest wiçksza. Zwi^zki polarne s^. lepiej rozpuszczalne, a wiçc szybciej przenikaj^ do wod gruntowych i powierzchniowych. Ich obecnosc mozna
w krótszym czasie od momentu zastosowania stwierdzic srodowisku. Pestycydy niepolarne gromadz^ siç w osadach dennych lub zawiesinach, gdzie s^. dlugo obecne. Badania wykazaly wyrazne róznice pomiçdzy mechanizmem transportu pestycydów chloroorganicznych (stosowanych dawniej) i triazynowych (stosowanych obecnie) zawartych w wodzie. Zwi^zki pestycydów grupy S-chlorotriazyn, szczególnie atrazyna i symazyna, w 99,5% s^. rozpuszczalne w wodzie. Pestycydy chloroorganiczne az w 30-60% calego ladunku transportowego pestycydów wod^ znajduj^. siç w postaci zaadsorbowanej na cz^stkach stalych. W tabeli ponizej przedstawiono wybrane pestycydy zestawione pod wzglçdem rozpuszczalnosci.
Tabela 2
Rozpuszczalnosc wybranych pestycydów w wodzie w 25°C
Rozpuszczalnosc Rozpuszczalnosc
Pestycyd w wodzie w 25°C Pestycyd w wodzie w 25°C
[mg/ll [mg/ll
2,4-D 890 Fenitrotion 30
Alachlor 240 Fenuron 3850
Aldikarb 6000 Heptachlor 0,056
Aldryna 0,027 HCH 0,005
Atrazyna 33 Linuron 75
Butachlor 23 Malation 130
Chloran 0,06 MCPA 5
Chlorobromuron 35 Metoksychlor 0,1
Chlorpyrifos 0,4 Metyloparation 60
Cyjanazyna 170 Metolachlor 530
Cyprometryna 0,004 Mireks 7 -10 -5
DDD 0,02 Monolinuron 735
DDT 0,0055 Paration (etylo) 24
DDE 0,1 Pentachlorofenol 11-14
Dichlorfos 10000 Permetryna 0,006
Dieldryna 0,2 Propazyna 8,6
Dinoseb 52 Symazyna 6,2
Diuron 42 Toksafen 3
Endryna 0,23 Zineb 65
Zródlo: Biziuk M.(red.), Pestycydy - wystçpowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001 r., s. 37
Zródla zanieczyszczeú pestycydowych
Zanieczyszczenia pestycydowe nalez^ do grupy zanieczyszczen pochodz^cych ze zródel obszarowych. Do najczçstszych zródel tego typu zanieczyszczen nalez^: • tereny rolnicze,
• tereny pozarolnicze, na ktorych niszczy siç zbçdn^ roslinnosc tj. szlaki komunikacyjne i cmentarze, zbiorniki wodne, gdzie zwalcza siç rosliny wodne i owady,
• opady atmosferyczne.
Poza zrodlami obszarowymi zanieczyszczen pestycydami wyroznic takze mozna zrodla punktowe:
• zle zlokalizowane lub nieszczelne mogilniki,
• scieki z celulozowni,
• scieki miejskie,
• scieki i osady z produkcji pestycydow,
• scieki powstaj3.ce podczas mycia sprzçtu mechanicznego stosowanego w czasie zabiegow ochrony roslin,
• scieki powstale przy konserwacji drewna,
• zakonserwowane drewno,
• scieki pestycydow z zakladow stosuj^cych pestycydy.
Rzadziej wystçpuj^ wtorne zanieczyszczenia pestycydami, do ktorych dochodzi w wyniku:
• procesow zyciowych organizmow zyj^cych w glebach i wodach, ktore prowadz^. do biotransformacji pestycydow oraz powstania ich uci^zliwych metabolitow,
• uwalniania pestycydow z osadow dennych oraz rzadziej zawiesin bçd^cych magazynem tych osadow.
Pestycydy mog3 powstac, jak juz wczesniej wspomniano, w wyniku niepoz^danych procesow chemicznych przy produkcji innych zwi^zkow. Klasycznym przykladem jest heksachlorobenzen (HCB), ktorego ilosc oznaczana w srodowisku jest znacznie wiçksza niz wynikaloby to z wielkosci produkcji. Tworzenie siç HCB zostalo zauwazone podczas wysokotemperaturowego spalania materialow zawieraj^cych chlor. W procesie tym mog3 powstac takze toksyczne pestycydy np. chlorofenole, ktore powstaj^ takze podczas chlorowania sciekow lub wody pitnej.
Szczegolne zagrozenie dla srodowiska stanowi zanieczyszczenie pestycydami z mogilnikow. Liczbç mogilnikow na terenie Polski szacuje siç na okolo 340, przy czym najwiçcej jest ich w okolicach Kielc. Najzasobniejsze mogilniki znajduj^ siç w wojewodztwie lubuskim (okolice Gorzowa Wielkopolskiego, 450 t) oraz wielkopolskim (okolice Poznania, 660 t). Zagrozenie srodowiska zwiçksza w wielu przypadkach:
- nieprawidlowa lokalizacja np. w poblizu zbiornikow wod powierzchniowych i podziemnych,
- niewlasciwe zamkniçcie wypelnionych zbiornikow,
- usterki budowlane,
- niedostateczne zabezpieczenie przed dostçpem osob nieupowaznionych. Omawiaj^c skazenia pestycydami nie nalezy rowniez zapominac o kataklizmach przyrodniczych tj. powodziach na duz^ skalç, czy awariach w fabrykach. W wyniku tego typu zdarzen losowych moze dojsc do zanieczyszczenia m.in. przez wymywanie z powierzchni pol, z mogilnikow, sciekow i przez desorpcjç pestycydow z osadow dennych. Znamienn^ stala siç juz awaria w 1976 roku w Seveso, gdzie w fabryce produkuj^cej heksachlorofen i kwas 2,4,5-richlorofenoksyoctowy zostal uwolniony do atmosfery toksyczny zwi^zek 3,4,7,8-tetrachloro- dibenzoparadioksyny, wyniku czego duzy teren wokol fabryki ulegl skazeniu i wiele zwierz^t padlo. Katastrofa ta przyczynila siç do wydania dwoch dyrektyw europejskich dotycz^cych ochrony srodowiska - SEVESO I i SEVESO II. Do chwili obecnej dyrektywy te staly siç czçsci^. prawa ochrony srodowiska obowi^zuj^cego w roznych krajach Europy, takze w Polsce.
Wystçpowanie pestycydow w srodowisku
Pestycydy, z uwagi na dlugi okres poltrwania w srodowisku oraz powszechnosc stosowania, mozna spotkac we wszystkich elementach srodowiska. Rodzaje wystçpuj^cych w srodowisku pestycydow zalez^. m.in. od:
- celu, w j akim j e zastosowano,
- pogody,
- szybkosci biodegradacji,
- mozliwosci przemieszczania siç miçdzy roznymi elementami srodowiska.
Nalezy zdawac sobie rowniez sprawç z faktu, iz nawet dawno stosowane pestycydy wystçpuj^ wci^z w srodowisku jako depozyty w osadach, glebach i organizmach zywych, z ktorych mog3 przechodzic do wody i powietrza. Okres biokumulacji pestycydow jest szczegolnie dlugi w przypadku ich kumulacji w tkance tluszczowej, gdyz usuniçcie ich z tej tkanki jest niezwykle trudne. Jednym z waznych problemow jest rowniez transport pestycydow wraz z pr^dami powietrza z obszarow, gdzie s^. stosowane, do miejsc, gdzie ich stosowanie jest zakazane. Powietrze
Transport atmosferyczny to istotny sposób zanieczyszczenia srodowiska. Przyjmuje siç, iz emisja pestycydów do atmosfery nastçpuje na dwa sposoby: bezposredni i posredni w wyniku:
- znoszenia rozpylonego preparatu pestycydowego prüdem powietrza,
- przenoszenia preparatu zaadsorbowanego na cz^steczki pylu,
- parowania z powierzchni plodów rolnych i gleby,
- odparowywania z wody,
- procesów produkcyjnych i tworzenia formy uzytkowej pestycydów,
- procesów utylizacji pestycydów.
Najwazniejszym z powyzej wymienionych czynników jest przenoszenie pestycydów w trakcie rozpylania preparatu pestycydowego.
W wielu krajach uprzemyslowionych takich jak Kanada, czy Stany Zjednoczone zakazano stosowania urz^dzeñ dysperguj^cych (np. w przypadku polichlorowanych bifenyli) lub nakazano znaczne ograniczenie ich uzycia (np. w przypadku insektycydów). Mimo tych zakazów, transport atmosferyczny pozostal wci^z glównym czynnikiem zanieczyszczenia Wielkich Jezior w Ameryce Pólnocnej. Literatura podaje, iz ponad 75% ladunku toksycznych substancji organicznych znajduj^cych siç w wodach Wielkich Jezior pochodzi z powietrza. Dotyczy to m.in. DDT, lindanu i chloranu, których nie stosuje siç w Ameryce Pólnocnej i Europie od kilkudziesiçciu lat, a mimo to wraz z pr^dami powietrza z Afryki i Azji docieraj^. tam wci^z nowe ich ilosci. W klimacie tropikalnym zwi^zki te ulegaj^. odparowaniu (destylacja frakcjonowana), a opadaj^ w chlodniejszych regionach swiata (zimna kondensacja).
Z pomiarów i obliczen wynika, iz okolo 90% chloroorganicznych pestycydów i zwi^zków pochodnych jak PCB (polichlorowane bifenyle) znajduje siç w atmosferze w stanie gazowym. Zaklada siç takze, ze sposród stosowanych srodków ochrony roslin do miejsca przeznaczenia dociera jedynie 1^3% pestycydów, zas pozostala ich czçsc jest zbçdnym i niebezpiecznym „balastem", który jest kumulowany i transportowany do gleby, atmosfery oraz wód powierzchniowych i gruntowych. Badania prowadzone w 1992 roku w Japonii wykazaly obecnosc w powietrzu niemal wszystkich tych pestycydów, które wystçpowaly w wodzie deszczowej. Podczas badan wody z opadów atmosferycznych nie wykryto natomiast pestycydów trudno lotnych, mimo iz czçsc z nich byla obecna w powietrzu. Pestycydy trudno lotne zawarte w powietrzu maj^. formç stal^. i wiçkszosc z nich slabo rozpuszcza siç w wodzie. Obecnosc pestycydów w atmosferze zalezy od nastçpuj^cych czynników:
- rozpuszczalnosci w wodzie,
- prçznosci par,
- stalej Henry'ego,
- zdolnosci rozpadu pod wplywem swiatla slonecznego,
- formy uzytkowej preparatu,
- pory roku (najwiçksza jest w okresie stosowania pestycydow tzn. od kwietnia do lipca).
Poza bezposrednim rozpylaniem pestycydy dostaj^ siç do atmosfery parjc z powierzchni gleby lub roslin, przy czym odparowywanie pestycydow z powierzchni lisci jest na ogol wiçksze niz z gleby. Podzial pestycydow miçdzy fazç gazow^ i zawieszone cz^steczki stale zalezy przede wszystkim od prçznosci par fazy cieklej w modelu absorpcyjnym. W przypadku, gdy srednica kropel rozpylonego roztworu nie przekracza 10mm, pestycyd bçdzie transportowany wraz z pr^dami powietrza, nawet w przypadku ich malej prçdkosci, na znaczne odleglosci (kilka kilometrow od miejsca stosowania). Wraz z pestycydami przemieszczaj^ siç takze inne zanieczyszczenia powietrza jak: tlenki azotu (NOx), tlenki siarki (SO2, SO3) i ozon (O3).
Przemiany fotochemiczne pestycydow w atmosferze zachodz^. w wyniku:
- fotolizy (rozpad pod wplywem swiatla),
- reakcji z rodnikami hydroksylowymi,
- reakcji z rodnikami azotanowymi,
- reakcji z rodnikami ozonowymi.
Szwedzcy uczeni udowodnili, ze z atmosfery do Morza Baltyckiego dostaje siç taki sam ladunek PCB (polichlorowane bifenyle) jak niesiony przez wody rzek. W przypadku pestycydow opad atmosferyczny jest 5-7 razy wiçkszy niz ladunek doprowadzany rzekami. Wody
Pestycydy to jedno z najczçsciej spotykanych zrodel zanieczyszczen w wodach powierzchniowych i gruntowych. Najwiçksze ich stçzenia odnotowuje siç w okresie wykonywania zabiegow agrochemicznych i splywu wod roztopowych. Znacz^c^. drog^ transportu pestycydow s^. opady atmosferyczne, ktore powoduj^. zanieczyszczenie zbiornikow wodnych nie znajduj^cych siç w poblizu terenow agralnych. Wiele badan potwierdzilo obecnosc pestycydow w:
- wodach powierzchniowych,
- wodach gruntowych - dostaje siç do nich tylko pestycydy najtrwalsze i o najwiçkszej ruchliwosci,
- wodach do picia - zwlaszcza tych ze studni zlokalizowanych na terenach rolniczych,
- wodach deszczowych,
- wodach oraz w lodzie z terenów podbiegunowych.
W latach 1983-1988 przeprowadzone zostaly przez Instytut Ochrony Roslin w Poznaniu badania zanieczyszczen pestycydowych wód jeziora Miedwie. Przeprowadzono ponad 1 tysi^c analiz na obecnosc 58 zwi^zków. Najczçsciej wykrywanymi pestycydami byly: lindan, a-HCH, ß-HCH, cypermetryna i permetryna.
Cechy pestycydów, zwiçkszaj^ce ryzyko ich przejscia do wód podziemnych:
- rozpuszczalnosc w wodzie wiçksza niz 30 mg/l,
- wspólczynnik podzialu gleba/woda Kgw<5 (normalnie mniejszy niz 2),
- Koc(Kgw podzielony przez zawartosc wçgla organicznego w glebie) nie wiçkszy niz 300,
- czas rozkladu w wyniku hydrolizy dluzszy niz 6 miesiçcy,
- czas pólrozpadu w wyniku fotolizy dluzszy niz 3 dni,
- czas póltrwania w glebie dluzszy niz 3 tygodnie.
Badania Instytutu Ochrony Roslin udokumentowaly obecnosc w wodach studziennych na terenach agralnych województw mazowieckiego i wielkopolskiego najczçsciej atazyny i symazyny, a ponadto 2,4-D i MCPA, stçzenia wykrytych zwi^zków zawieraly siç pomiçdzy 0,2 i 11 m/l. Glównym zagrozeniem wód powierzchniowych i gruntowych s^. herbicydy, szczególnie S-triazyny, a takze chlorofenole. Osady denne i gleba
Pestycydy dostaj^. siç do gleby wyniku swiadomej dzialalnosci czlowieka. Na skutek ich wymywania z l^k i pól uprawnych dostaj^. siç do zbiorników wodnych, w których nastçpuje ich kumulacja w osadach dennych i organizmach zywych. Wzbogacanie siç osadów dennych oraz fauny i flory wodnej w pestycydy powoduje obnizenie poziomu zanieczyszczen wód. Nalezy pamiçtac o tym, iz zgromadzone w sorbentach, biosorbentach i osadach dennych mikrozanieczyszczenia mog^. byc uwalniane w wyniku przemian zachodz^cych w srodowisku wodnym, a to spowoduje wtórne zanieczyszczenie. Czynniki zwiçkszaj^ce zagrozenie uwolnienia siç pestycydów to:
- zjawiska chemiczne i biochemiczne zachodz^ce w osadach dennych,
- zmiany skladu wody prowadz^ce do zwiçkszenia rozpuszczalnosci zdeponowanych pestycydów,
- wzrost turbulencji wody.
W przypadku pestycydow trwalych, a zwlaszcza chloroorganicznych, dominuj^. jednak procesy kumulacji mikrozanieczyszczen, co potwierdza duza zawartosc tych zwi^zkow w organizmach wodnych, zawiesinach i osadach dennych (Tabela 3).
Przeprowadzone w Polsce w polowie lat 90. badania zanieczyszczenia gleb wokol starych mogielnikow wykazaly wysoki, aczkolwiek incydentalny, poziom zagrozenia srodowiska takimi pestycydami jak DDT. Odnotowane stçzenie tego pestycydu wynosilo 500 ppm.
Tabela 3
Srednie stçzenie pestycydow w osadach dennych (mg/kg) i wodach (mg/l) __doplywow gornej Wisly_
Pestycyd Rzeki
nieznacznie zanieczyszczone zanieczyszczone
osady denne woda osady denne woda
DDT 900 0,06 28200 6,0
DMDT 1100 0,01 14900 0,2
ß-HCH 100 n. w. 9800 n. w.
DDVP n. w. (nie wykryto) n. w. 300 0,1
Malation 1700 n. w. 96000 3,0
Zrödlo: Zelechowska A., Makowski Z., Rybinski J., Monitoring pestycydow w wodach powierzchniowych,. PIOS, Biblioteka Monitoringu Srodowiska, Warszawa 1993 r.
Badania dotycz^ce wielkosci stçzen pozostalych herbicydow w podstawowych uprawach rolniczych w Polsce wykazaly, iz:
- pozostalosci preparatow mocznikowych (linuronu, monolinuronu) oraz metachloru w glebie pod koniec okresu wegetacji ziemniakow zmniejszaj^ siç do poziomu 0,0100,090 mg/kg,
- stçzenia herbicydow triazynowych (glownie atrazynç i cyjanazyny) po 3-4 miesi^cach od zastosowania (90% rozklad) nie przekracza w glebie 0,10 mg/kg.
Fauna, flora i zywnosc
Zaobserwowano, iz organizmy wodne w lancuchu pokarmowym najbardziej wzbogacaj^ siç w pestycydy. Na podstawie tych informacji wywnioskowano, iz to wlasnie organizmy wodne s^. najbardziej narazone na dzialanie pestycydow.
Zywnosc pochodzenia roslinnego i zwierzçcego moze byc zanieczyszczona pestycydami w roznych okolicznosciach, gdyz pestycydy posiadaj^ bardzo szeroki wachlarz zastosowan.
Drogi przenikania pestycydow do organizmow zwierz^t i produktow spozywczych pochodzenia zwierzçcego przedstawiono na Rysunku 1.
Zanieczyszczenia zywnosci pestycydami powstaj^ przewaznie na skutek niewlasciwego ich uzycia, ktore jest niezgodne z zasadami dobrej praktyki rolniczej i niedostatecznej kontroli zastosowania. Calkowita eliminacja pestycydow z zywnosci jest niemozliwa, ale realnym jest zmniejszenie ich zawartosci do poziomu praktycznie nieszkodliwego dla zdrowia. Do organizmow zwierzçcych pestycydy dostaj^ siç glownie poprzez przewod pokarmowy, gdyz poza ci^glym spozywaniem coraz bardziej zanieczyszczonej wody pitnej, spozywa siç szerok^ gamç produktow (mleko i jego przetwory, ryby, skorupiaki, miçso, produkty roslinne), ktore zostaly wzbogacone o szkodliwe zwi^zki.
Zanieczyszczenie artykulow pochodzenia roslinnego pestycydami jest szczegolnie niebezpieczne, gdyz zwi^zki te przenikaj^ do wszystkich czçsci rosliny niezaleznie od sposobu ich zastosowania. Stopien skazenia zalezy od:
- dawki i liczby zabiegow,
- postaci preparatu (preparaty w formie plynnej bardziej zanieczyszczaj^ roslinç, niz w postaci pylistej),
- rodzaju zastosowanego srodka (pestycydy chloroorganiczne zatrzymywane s^ z wiçksz^ latwosci^ w skorkach glownie owocow cytrusowych),
- warunkow atmosferycznych (opady deszczu, wiatr, przemiany chemiczne zachodz^ce pod wplywem tlenu z powietrza atmosferycznego, swiatla slonecznego, wilgoci i enzymow roslinnych wplywaj^ na zmniejszenie zanieczyszczenia),
- sposob nawozenia,
- rodzaj gleby,
- czasu, jaki uplyn^l od zabiegu do zbioru plonow,
- budowy rosliny (Insektycydy chloroorganiczne latwo przenikaj^ i gromadz^ siç w warstwie woskowej. Warstwa ta stanowi skuteczn^ barierç wchlaniania siç zwi^zkow latwo rozpuszczalnych w wodzie do wnçtrza rosliny.) Rosliny o duzej powierzchni w stosunku do masy kumuluj^ wiçksze ilosci pestycydow.
Zaadsorbowane pestycydy mog3 zmniejszac wartosci odzywcze plodow rolnych i artykulow pochodzenia zwierzçcego, a takze zmieniac ich wlasciwosci organoleptyczne. Stçzenie pestycydow zawartych w zywnosci zwykle zmniejsza siç wraz z czasem magazynowania oraz przetwarzania i przygotowania do spozycia. Procesy takie jak pasteryzacja czy sterylizacja rowniez mog3 przyczyniac siç do zmniejszenia zawartosci pestycydow w zywnosci, a nawet do ich calkowitego usuniçcia z produktu. Badaj^c mleko po pasteryzacji, czy sterylizacji
zauwazyc mozna, iz zawartosc DDT tylko nieznacznie siç zmniejszyla, natomiast zawartosc DDT w miçsie po sterylizacji spada o 60-70% w stosunku do pierwotnej wartosci. Wydaje siç, ze pestycydy chloroorganiczne s^. bardziej odporne na zabiegi technologiczne typu pasteryzacja czy sterylizacja, niz pestycydy fosforoorganiczne. Bardzo dobrze fakt ten obrazuje mleko pasteryzowane b^dz sterylizowane, gdzie po zabiegach technologicznych zawartosc zwi^zkow chloroorganicznych nieznacznie siç zmniejsza, a zawartosc zwi^zkow fosforoorganicznych spada o okolo 20%. Nie zauwazono rowniez wplywu zamrazania owocow i warzyw na ilosc zawartych w nich zwi^zkow chloroorganicznych, podczas gdy poziom zwi^zkow fosforoorganicznych spada o 25%.
Przechowywanie zywnosci rowniez powoduje pewien ubytek zawartosci pestycydow, ktory zalezy od:
- temperatury przechowywania,
- wilgotnosci w miejscu przechowywania,
- wlasciwosci fizykochemicznych zastosowanych pestycydow. Przygotowywanie potraw tj. gotowanie, smazenie i pieczenie rowniez przyczynia siç do rozkladu pestycydow, ktorego stopien moze byc bardzo rozny w zaleznosci od rodzaju pestycydu, czy rodzaju procesu obrobki zywnosci.
Wçglowodory chloroorganiczne (np. DDT, PCB) z latwosci^. kumuluj^ siç w organizmie w tkance tluszczowej, w^trobie, nerkach, mozgu i sercu. Zaobserwowano, iz podczas karmienia potomstwa mlekiem matki, poziom pestycydow w jej organizmie spada. Spowodowane jest to faktem, iz mleko posiada duz^. zawartosc lipidow, wraz z ktorymi istnieje mozliwosc wydalania toksycznych zanieczyszczen z organizmu. Zatrwazaj^cym jest fakt, ze mimo dawnego wycofania z uzycia w Polsce pestycydow chloroorganicznych, zdarza siç, ze ich poziom w mleku matek karmi^cych przewyzsza dopuszczalne normy spozycia dla mleka rozprowadzanego w sieci handlowej. Mozliwosc przechodzenia szkodliwych substancji do mleka matki, co stanowi zagrozenie dla niemowl^t, powinna sklaniac kobiety karmi^ce do uwaznego dobierania pokarmow i unikania produktow spozywczych mog^cych zawierac te zwi^zki (owoce morza, ryby, w^trobki, serca, mozdzki, itp.).
Podsumowanie
Powyzej omowione zagadnienia dotycz^ce charakterystyki srodkow ochrony roslin, ich podzialu, formy uzytkowej oraz mechanizmu kr^zenia pestycydow w przyrodzie, to pierwszy krok do znalezienia koncepcji prowadzenia dzialan ratowniczych ze srodkami ochrony roslin.
Z pewnosci^. przyczyni^. siç one do podwyzszenia kwalifikacji ratowników poprzez przyblizenie mechanizmów obiegu pestycydów w przyrodzie oraz zródel ich wystçpowania, co w efekcie powinno skutkowac zwiçkszeniem bezpieczenstwa (ratowników i srodowiska naturalnego) w czasie akcji ratowniczych z udzialem tego typu substancji niebezpiecznych.
Bibliografia
1.Pestycydy, e-book Green World 2005 r.
2.Biziuk M. (red.), Pestycydy - wystçpowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001 r.
3.Byrda S., Górecki K., Laszcz E., Pestycydy, Panstwowe Wydawnictwo Rolnicze i Lesne, Warszawa 1976 r.
4.Dörfler U., Scheunert I., Chemosphere, 1997. Vol.35
5.Eisenreich S.J., The Chemical Limnology of Nonpolar Organic Contaminants, Polichlorinated Biphenyls in Lake Superior. Advances in Chemistry series 216. Red. Hites, R A., Eisenreich S.J., ACS. Washington D C. 1987
6.Haraguchi K. i in., Atmosphere Environmental, 1995, Vol. 31
7.Iman Al. Saleh J. Environmental Pathological Toxicology Oncol 1994, Vol 13
8.Jager M.E., Burbon Ch., Levsen K., Intern. J., Environmental Analisys Chemistry 1998, Vol. 70
9.Mastalerz P., Ekologiczne klamstwa ekowojowników. Rzecz o szkodliwosci klamliwej propagandy ekologicznej, Wydawnictwo Chemiczne, Wroclaw 2000 r.
10.Namiernik J., Jaskowski J., Zarys ekotoksykologii, EKO-Farma, Gdansk 1995 r.
11.Nowak W., Zagrozone srodowisko, Gazeta Wyborcza, 22.06.1998
12.Passiavirt J., Chemical Ecotoxicology, Lewis Publ, Chelsea 1991
13.PIERWSZY PORTAL ROLNY, www.ppr.pl
14.Stobiecki S. i in., Identyfikacja pestycydów w glebie wokól miejsc skladowania nieprzydatnych srodków ochrony roslin. Materialy z Sympozjum: Zwi^zki organiczne w srodowisku i metody ich oznaczania, Jachranka 1994 r. 15.StrachanW.M.J.,HuneaultH., Environmental Science Technology 1984,Vol.18 16.Zurawski H., Ploszanski M., Unrowska-Hrynczuk B., Badania nad szybkosci^. detoksykacji niektórych herbicydów fenylomocznikowych w glebie lekkiej, Bioindykacja
stçzen przemyslowych i rolniczych, materialy pokonferencyjne, Ossolineum PAN, Wroclaw 1983 r.
