Dopad pesticidů na životní prostředí - Environmental impact of pesticides

Pracovník na farmě, který nosí ochranné pomůcky, píchá koncentrovaný pesticid do nádrže s vodou, aby postříkal nebezpečný pesticid.
Odvod hnojiv a pesticidů do proudu
Pesticidy stříkané traktorem na nedávno zorané pole. Letecký postřik je hlavním zdrojem úletu pesticidů a aplikace na sypkou ornici zvyšuje šanci na odtok do vodních toků.

Tyto účinky na životní prostředí pesticidů popsat širší řadu důsledků používání pesticidů. Neúmyslné důsledky pesticidů jsou jednou z hlavních příčin negativního dopadu moderního průmyslového zemědělství na životní prostředí . Pesticidy, protože jsou toxickými chemikáliemi určenými k hubení škůdců , mohou působit na necílové druhy , jako jsou rostliny , zvířata a lidé. Více než 98% postřiků insekticidy a 95% herbicidů dosáhne jiného místa určení, než jsou jejich cílové druhy, protože jsou postříkány nebo rozprostřeny po celých zemědělských polích. Jiné agrochemikálie , jako jsou hnojiva , mohou mít také negativní vliv na životní prostředí.

Negativní účinky pesticidů se netýkají pouze oblasti použití. Odtok a úlet pesticidů mohou přenášet pesticidy do vzdálených vodních prostředí nebo jiných polí, pastvin, lidských sídel a nerozvinutých oblastí. Další problémy vyplývají ze špatné výrobní, přepravní, skladovací a likvidační praxe. V průběhu času opakovaná aplikace pesticidů zvyšuje odolnost proti škůdcům , zatímco jeho účinky na jiné druhy mohou usnadnit obnovu škůdce. Alternativy k intenzivnímu používání pesticidů, jako je integrovaná ochrana proti škůdcům , a techniky udržitelného zemědělství, jako je polykultura, tyto důsledky zmírňují, aniž by docházelo ke škodlivým toxickým chemickým aplikacím.

Environmentální modelování ukazuje, že celosvětově je více než 60% celosvětové zemědělské půdy (~ 24,5 milionu km²) „ohroženo znečištěním pesticidy více než jednou účinnou látkou“ a že více než 30% je „ve vysokém riziku“, z toho třetina regiony s vysokou biologickou rozmanitostí. Každá třída pesticidů nebo pesticidů má specifický soubor environmentálních problémů. Takové nežádoucí účinky vedly k zákazu mnoha pesticidů, zatímco předpisy omezily a/nebo omezily používání jiných. Globální šíření používání pesticidů, včetně používání starších/zastaralých pesticidů, které byly v některých jurisdikcích zakázány, se celkově zvýšilo.

Dějiny

Po skončení první světové války Spojené státy přesunuly svůj průmysl od válečné výroby chemikálií k výrobě syntetických zemědělsky používaných pesticidů, přičemž jako prekurzory používaly pyrethrum, rotenon, nikotin, sabadilla a kassin k rozsáhlému používání dnes používaných pesticidů. Syntetické pesticidy se ukázaly být levné a účinné při hubení hmyzu, ale sklidily kritiku nevládních organizací znepokojených jejich účinkem na lidské zdraví. V letech bezprostředně po druhé světové válce se zvedl vytváření a používání Aldrin (nyní zakázaný ve většině zemí), " dichlorodifenyl trichlorethan (DDT) v roce 1939, Dieldrin , β- hexachloride benzenu (BHC), 2,4- dichlorfenoxyoctová kyselina (2 (4-D), Chlordane a Endrin “.

Zatímco zájem o ekotoxikologii začal akutními otravami na konci 19. století; veřejné znepokojení nad nežádoucími účinky na životní prostředí chemickými látkami vznikl v časných 1960 s vydáním Rachel Carsonová 's kniha, Tiché jaro . Krátce poté bylo prokázáno , že DDT, původně používaný k boji proti malárii , a jeho metabolity způsobují účinky na úrovni populace u dravců. Počáteční studie v průmyslově vyspělých zemích se zaměřily na akutní efekty úmrtnosti, většinou zahrnující ptáky nebo ryby.

Moderní používání pesticidů

Skutečné údaje o používání pesticidů však zůstávají rozptýlené a/nebo nejsou veřejně dostupné, zejména na celém světě (3). Někteří vědci tvrdí, že běžná praxe registrace incidentů není pro pochopení celkových účinků dostačující.

Dnes se na světové zemědělství v průmyslu s více než 45 miliardami dolarů spotřebuje přes 3,5 miliardy kilogramů syntetických pesticidů. Přívod proudu agrochemikálie producenti zahrnují Syngenta (ChemChina), Bayer Crop Science, BASF , Dow AgroSciences , FMC , Adama, Nufarm , Corteva , Sumitomo Chemical, UPL a Huapont Life Sciences. Společnost Bayer CropScience a její akvizice společnosti Monsanto ji v roce 2019 vedly k rekordním ziskům z prodeje přes 10 miliard USD, přičemž akcie herbicidů rostly o 22%, těsně za nimi Syngenta.

V roce 2016 Spojené státy spotřebovaly 322 milionů liber [CONVERT] pesticidů zakázaných v EU, 26 milionů liber [CONVERT] pesticidů zakázaných v Brazílii a 40 milionů liber pesticidů zakázaných v Číně, přičemž většina zakázaných pesticidů zakázaných zůstala konstantní nebo podle studií v USA za posledních 25 let roste.

Vědecký výzkum

Od roku 1990 se zájem výzkumu přesunul od dokumentování incidentů a kvantifikace chemické expozice ke studiím zaměřeným na propojení laboratorních, mezokosmu a terénních experimentů. Podíl publikací souvisejících s účinkem se zvýšil. Studie na zvířatech se většinou zaměřují na ryby, hmyz, ptáky, obojživelníky a pavoukovce.

Od roku 1993 Spojené státy a Evropská unie aktualizovaly hodnocení rizik pesticidů a ukončily používání akutně toxických organofosfátových a karbamátových insekticidů. Novější pesticidy se zaměřují na účinnost cílových a minimálních vedlejších účinků u necílových organismů. Fylogenetická blízkost prospěšných a škůdců komplikuje projekt.

Jednou z hlavních výzev je propojit výsledky buněčných studií prostřednictvím mnoha úrovní rostoucí složitosti s ekosystémy.

Koncept (převzato z jaderné fyziky) z poločasem byl použit pro pesticidy v rostlinách a někteří autoři tvrdí, že modely rizika pesticidů a posouzení dopadů se spoléhají na a jsou citlivé na informace popisující odvodu z rostlin. Poločas rozpadu pesticidů je vysvětlen ve dvou souhrnech údajů NPIC . Známé cesty degradace jsou: fotolýza , chemická disociace , sorpce , bioakumulace a metabolismus rostlin nebo zvířat . USDA list publikoval v roce 1994 seznamech koeficient adsorpce půdy a půda poločas tehdy běžně používaných pesticidů.

Specifické účinky pesticidů

Účinky pesticidů na životní prostředí
Pesticid/třída Efekty
Organochlor DDT / DDE Endokrinní disruptor
Vlastnosti narušení štítné žlázy u hlodavců, ptáků, obojživelníků a ryb
Akutní úmrtnost přisuzovaná inhibici aktivity acetylcholinesterázy
DDT Ztenčení skořápky vajec u raptoriálních ptáků
Karcinogen
Endokrinní disruptor
DDT / Diclofol , Dieldrin a toxafen Pokles populace mláďat a úmrtnost dospělých plazů divoké zvěře
DDT/ toxafen/ parathion Citlivost na houbovou infekci
Triazin Žížaly se nakazily monocystidními gregariny
Chlordane Interakce s imunitním systémem obratlovců
Karbamáty, fenoxy herbicid 2,4-D a atrazin Interakce s imunitním systémem obratlovců
Anticholinesteráza Otrava ptáků
Infekce zvířat, ohniska nemocí a vyšší úmrtnost.
Organofosfát Vlastnosti narušení štítné žlázy u hlodavců, ptáků, obojživelníků a ryb
Akutní úmrtnost připisovaná inhibici aktivity acetylcholinesterázy
Imunotoxicita , primárně způsobená inhibicí serinových hydroláz nebo esteráz
Oxidační poškození
Modulace drah přenosu signálu
Narušené metabolické funkce, jako je termoregulace , příjem a chování vody a/nebo potravy, zhoršený vývoj, snížená reprodukce a líhnutí u obratlovců.
Karbamát Vlastnosti narušení štítné žlázy u hlodavců, ptáků, obojživelníků a ryb
Narušené metabolické funkce, jako je termoregulace , příjem a chování vody a/nebo potravy, zhoršený vývoj, snížená reprodukce a líhnutí u obratlovců.
Interakce s imunitním systémem obratlovců
Akutní úmrtnost připisovaná inhibici aktivity acetylcholinesterázy
Fenoxy herbicid 2,4-D Interakce s imunitním systémem obratlovců
Atrazin Interakce s imunitním systémem obratlovců
Snížená severní Leopard žába (Rana pipiens) populace, protože atrazin zabit fytoplanktonu , což umožňuje světlo proniknout do vodní sloupec a perifytonu asimilovat živiny uvolněných z planktonu . Růst periphytonu poskytl více potravy pastvám a zvýšil populaci hlemýžďů, které poskytují mezihostitele pro trematodu .
Pyrethroid Vlastnosti narušení štítné žlázy u hlodavců, ptáků, obojživelníků a ryb
Thiokarbamát Vlastnosti narušení štítné žlázy u hlodavců, ptáků, obojživelníků a ryb
Triazin Vlastnosti narušení štítné žlázy u hlodavců, ptáků, obojživelníků a ryb
Triazol Vlastnosti narušení štítné žlázy u hlodavců, ptáků, obojživelníků a ryb
Narušené metabolické funkce, jako je termoregulace , příjem a chování vody a/nebo potravy, zhoršený vývoj, snížená reprodukce a líhnutí u obratlovců.
Neonicotinoic / Nicotinoid respirační, kardiovaskulární, neurologická a imunologická toxicita u potkanů ​​a lidí
Narušte signalizaci biogenních aminů a způsobte následnou čichovou dysfunkci a také ovlivňujte chování při hledání potravy, učení a paměť.
Imidacloprid , Imidacloprid/ pyrethroid λ-cyhalothrin Zhoršené hledání potravy, vývoj plodu a úspěch kolonií z hlediska rychlosti růstu a produkce nové královny.
Thiamethoxam Vysoká úmrtnost pracovníků včel v důsledku selhání navádění (rizika kolapsu včelstev zůstávají kontroverzní)
Flupyradifuron Smrtící a subletální nežádoucí synergické efekty u včel. Jeho toxicita závisí na ročním období a nutričním stresu a může snížit přežití včel, spotřebu potravy, termoregulaci, úspěšnost letu a zvýšit rychlost letu. Má stejný způsob účinku jako neonikotinoidy.
Spinosyni Ovlivňuje různé fyziologické a behaviorální rysy prospěšných členovců , zejména hymenopteranů
Bt kukuřice /Cry Snížený výskyt některých taxonů hmyzu, převážně vnímavých býložravců Lepidopteran, jakož i jejich predátorů a parazitoidů .
Herbicid Snížená dostupnost potravy a nepříznivé vedlejší účinky na půdní bezobratlé a motýly
Snížená početnost a rozmanitost druhů u malých savců.
Benomyl Změněno květinové zobrazení na úrovni náplasti a později o dvě třetiny snížení celkového počtu návštěv včel a v posunu návštěvníků z včel s velkým tělem na včely s malým tělem a mouchy
Cykly herbicidu a výsadby Snížené přežití a reprodukce u žeroucích semen nebo masožravých ptáků

Perzistentní organické znečišťující látky

Perzistentní organické znečišťující látky (POPs) jsou sloučeniny, které odolávají degradaci a zůstávají tak v životním prostředí roky. Některé pesticidy, včetně aldrinu , chlordanu , DDT , dieldrinu , endrinu , heptachloru , hexachlorbenzenu , mirexu a toxafenu , jsou považovány za POP. Některé POP mají schopnost volatilizovat a cestovat na velké vzdálenosti atmosférou, aby se mohly ukládat ve vzdálených oblastech. Tyto chemikálie mohou mít schopnost bioakumulace a biomagnifikace a mohou biomagnifikovat (tj. Stát se koncentrovanějšími) až 70 000krát vyšší než jejich původní koncentrace. POP mohou ovlivňovat necílové organismy v životním prostředí a zvyšovat riziko pro člověka narušením endokrinního , reprodukčního a dýchacího systému .

Účinky na životní prostředí

Vzduch

Letecká aplikace pesticidu proti komárům nad městem

Pesticidy mohou přispět ke znečištění ovzduší. K driftu pesticidů dochází, když jsou pesticidy suspendovány ve vzduchu, protože částice jsou větrem přenášeny do jiných oblastí a potenciálně je kontaminují. Pesticidy, které se aplikují na plodiny, se mohou odpařovat a mohou být vháněny větry do okolních oblastí, což potenciálně představuje hrozbu pro divokou zvěř. Povětrnostní podmínky v době aplikace, jakož i teplota a relativní vlhkost vzduchu mění šíření pesticidu ve vzduchu. Se zvyšující se rychlostí větru roste i drift a expozice. Nízká relativní vlhkost a vysoká teplota způsobují větší odpařování spreje. Množství inhalovatelných pesticidů ve venkovním prostředí je proto často závislé na ročním období. Také kapičky postřikujících pesticidů nebo částice z pesticidů aplikované jako prach mohou cestovat po větru do jiných oblastí, nebo mohou pesticidy ulpívat na částicích, které ve větru foukají, jako jsou prachové částice. Pozemní postřik produkuje menší úlet pesticidů než letecký postřik . Zemědělci mohou kolem své plodiny využívat nárazníkovou zónu, která se skládá z prázdné půdy nebo neplodných rostlin, jako jsou stálezelené stromy, které slouží jako větrolamy a absorbují pesticidy, čímž brání unášení do jiných oblastí. Takové větrolamy jsou v Nizozemsku ze zákona povinné .

Pesticidy, které se stříkají na pole a používají se k fumigaci půdy, mohou uvolňovat chemikálie nazývané těkavé organické sloučeniny , které mohou reagovat s jinými chemikáliemi a vytvářet znečišťující látku nazývanou přízemní ozon . Používání pesticidů představuje asi 6 procent z celkového množství přízemního ozónu.

Voda

Cesty pesticidů

Ve Spojených státech bylo zjištěno, že pesticidy znečišťují každý proud a ve studii americké geologické služby USS bylo odebráno více než 90% studní . Rezidua pesticidů byla také nalezena v dešti a podzemních vodách. Studie britské vlády ukázaly, že koncentrace pesticidů v některých vzorcích říční a podzemní vody převyšovaly koncentrace přípustné pro pitnou vodu.

Dopady pesticidů na vodní systémy jsou často studovány pomocí hydrologického transportního modelu ke studiu pohybu a osudu chemikálií v řekách a tocích. Již v 70. letech byla provedena kvantitativní analýza odtoku pesticidů za účelem předpovědi množství pesticidů, které by se dostalo do povrchových vod.

Existují čtyři hlavní cesty, kterými se pesticidy dostávají do vody: může se unášet mimo zamýšlenou oblast, když je postříkána, může se prosakovat nebo vyluhovat půdou, může být přenesena do vody jako odtok nebo může být vylita , například omylem nebo z nedbalosti. Mohou být také přeneseny do vody erodováním půdy . Mezi faktory, které ovlivňují schopnost pesticidu kontaminovat vodu, patří rozpustnost ve vodě , vzdálenost od místa aplikace k vodnímu útvaru, počasí, typ půdy , přítomnost rostoucí plodiny a metoda použitá k aplikaci chemikálie.

Předpisy zaměřené na vodu

Při regulaci Spojených státech , maximální limity přípustného conce ntrations pro jednotlivé pesticidy v pitné vodě jsou nastaveny pro ochranu agenturou pro životní prostředí (EPA) u veřejných vodovodů . (Neexistují žádné federální standardy pro soukromé studny.) Standardy kvality okolní vody pro koncentrace pesticidů ve vodních útvarech jsou v zásadě vyvíjeny státními agenturami pro životní prostředí s dohledem EPA. Tyto normy mohou být vydány pro jednotlivé vodní útvary nebo mohou platit po celé zemi.

Spojené království stanoví standardy environmentální kvality (EQS) nebo maximální přípustné koncentrace některých pesticidů ve vodních plochách, při jejichž překročení může dojít k toxicitě.

Evropská unie reguluje maximální koncentrace pesticidů ve vodě.

Půda

Rozsáhlé používání pesticidů v zemědělské výrobě může degradovat a poškodit komunitu mikroorganismů žijících v půdě , zejména pokud jsou tyto chemikálie nadměrně používány nebo zneužívány, protože se v půdě hromadí chemické sloučeniny. Úplný dopad pesticidů na půdní mikroorganismy stále není zcela objasněn; mnoho studií zjistilo škodlivé účinky pesticidů na půdní mikroorganismy a biochemické procesy, zatímco jiné zjistily, že rezidua některých pesticidů mohou být degradovány a asimilovány mikroorganismy. Účinek pesticidů na půdní mikroorganismy je kromě různých environmentálních faktorů ovlivněn perzistencí, koncentrací a toxicitou aplikovaného pesticidu. Tato složitá interakce faktorů ztěžuje vyvození konečných závěrů o interakci pesticidů s půdním ekosystémem . Obecně může dlouhodobá aplikace pesticidů narušit biochemické procesy koloběhu živin.

Mnoho chemikálií používaných v pesticidech je perzistentní půdní kontaminant , jehož dopad může trvat desítky let a nepříznivě ovlivňovat ochranu půdy .

Používání pesticidů snižuje celkovou biologickou rozmanitost v půdě. Nepoužití chemikálií vede k vyšší kvalitě půdy s dodatečným efektem, že více organických látek v půdě umožňuje vyšší zadržování vody. To pomáhá zvýšit výnosy pro farmy v období sucha, kdy ekologické farmy měly výnosy o 20-40% vyšší než jejich konvenční protějšky. Menší obsah organické hmoty v půdě zvyšuje množství pesticidů, které opustí oblast aplikace, protože organická hmota se váže na pesticidy a pomáhá je rozkládat.

Degradace a sorpce jsou faktory, které ovlivňují perzistenci pesticidů v půdě. V závislosti na chemické povaze pesticidu tyto procesy řídí přímo transport z půdy do vody a následně do vzduchu a našich potravin. Rozpad organických látek, degradace, zahrnuje interakce mezi mikroorganismy v půdě. Sorpce ovlivňuje bioakumulaci pesticidů, které jsou závislé na organické hmotě v půdě. Bylo prokázáno, že slabé organické kyseliny jsou slabě sorbovány půdou, kvůli pH a většinou kyselé struktuře. Ukázalo se, že sorbované chemikálie jsou pro mikroorganismy hůře dostupné. Mechanismy stárnutí jsou špatně pochopeny, ale jak se prodlužují doby pobytu v půdě, zvyšky pesticidů se stávají odolnější vůči degradaci a extrakci, protože ztrácejí biologickou aktivitu.

Dopad na živé bytosti

Rostliny

Postřik plodin

Fixaci dusíku , která je nezbytná pro růst vyšších rostlin , brání pesticidy v půdě. Bylo prokázáno, že insekticidy DDT , methylparathion a zejména pentachlorfenol interferují s chemickou signalizací luštěniny - rhizobium . Snížení této symbiotické chemické signalizace vede ke snížené fixaci dusíku a tím ke snížení výnosů plodin. Tvorba kořenových uzlů v těchto rostlinách ušetří světové ekonomice 10 miliard dolarů syntetického dusičnatého hnojiva každý rok.

Na druhé straně mají pesticidy přímý škodlivý účinek na rostliny, včetně špatného vývoje kořenových vlasů, žloutnutí výhonků a snížení růstu rostlin.

Opylovači

Pesticidy mohou zabíjet včely a jsou silně zapojeny do úbytku opylovačů , ztráty druhů, které opylují rostliny, mimo jiné prostřednictvím mechanismu poruchy kolapsu kolonií , kdy včely z úlu nebo západního včelstva náhle zmizí. Aplikace pesticidů na plodiny, které kvetou, může zabít včely medonosné , které působí jako opylovači. USDA a USFWS odhadují, že američtí farmáři ztrácejí nejméně 200 milionů $ ročně ze sníženého opylování plodin, protože pesticidy aplikován na polích odstranit asi pětina včelstev v USA a poškodit dalších 15%.

Zvířata

V Anglii došlo v používání pesticidů v zahradách a na zemědělské půdě ke snížení počtu pěnkavy obecné

Pesticidy poškozují mnoho druhů zvířat, což vede mnoho zemí k regulaci používání pesticidů prostřednictvím akčních plánů pro biologickou rozmanitost .

Zvířata včetně lidí mohou být otrávena zbytky pesticidů, které zůstávají v potravě, například když divoká zvířata vstoupí do postřikovaných polí nebo do blízkých oblastí krátce po postřiku.

Pesticidy mohou u některých zvířat eliminovat základní zdroje potravy, což způsobí, že se zvířata přemístí, změní stravu nebo umřou hlady. Zbytky mohou putovat nahoru potravinovým řetězcem ; ptákům lze například ublížit, když jedí hmyz a červy, kteří konzumovali pesticidy. Žížaly tráví organickou hmotu a zvyšují obsah živin v horní vrstvě půdy. Chrání lidské zdraví požitím rozkládající se podestýlky a slouží jako bioindikátory aktivity půdy. Pesticidy mají škodlivé účinky na růst a reprodukci žížal. Některé pesticidy se mohou v organismech, které je v průběhu času spotřebovávají, bioakumulovat nebo vytvářet toxické úrovně, což je jev, který obzvláště silně ovlivňuje druhy vysoko v potravním řetězci.

Ptactvo

Index počtu ptáků běžných na zemědělské půdě v Evropské unii a vybraných evropských zemích, základna rovna 100 v roce 1990
  Švédsko
  Holandsko
  Francie
  Spojené království
  Evropská unie
  Německo
  Švýcarsko

Americká služba pro ryby a divokou zvěř odhaduje, že pesticidy ve Spojených státech každoročně zabije 72 milionů ptáků. Orel bělohlavý je běžným příkladem necílových organismů, které jsou ovlivněny používáním pesticidů. Kniha Rachel Carson Silent Spring pojednávala o poškození ptačích druhů v důsledku bioakumulace pesticidů . Existují důkazy, že používání ptáků nadále škodí ptákům používáním pesticidů. V zemědělské půdě Spojeného království klesla populace deseti různých druhů ptáků mezi lety 1979 a 1999 o 10 milionů chovných jedinců, údajně kvůli ztrátě druhů rostlin a bezobratlých, kterými se ptáci živí. V celé Evropě bylo od roku 1999 ohroženo 116 druhů ptáků. Bylo zjištěno, že snížení populace ptáků souvisí s dobou a oblastmi, ve kterých se používají pesticidy. Ztenčení skořápky vajec vyvolané DDE postihlo zejména evropské a severoamerické populace ptáků. Od roku 1990 do roku 2014 se počet ptáků běžných na zemědělské půdě v Evropské unii jako celku a ve Francii, Belgii a Švédsku snížil ; v Německu, které se více spoléhá na ekologické zemědělství a méně na pesticidy, byl pokles pomalejší; ve Švýcarsku , které příliš nespoléhá na intenzivní zemědělství , se po poklesu na počátku roku 2000 úroveň vrátila na úroveň roku 1990. V jiném příkladu jsou některé druhy fungicidů používaných v chovu arašídů jen málo toxické pro ptáky a savce, ale může zabíjet žížaly, což může zase snížit populace ptáků a savců, kteří se jimi živí.

Některé pesticidy přicházejí v granulované formě. Divoká zvěř může granule jíst, splést si je s obilím. K zabití malého ptáka může stačit několik granulí pesticidu. Herbicidy mohou ohrozit ptačí populaci snížením jejich stanoviště.

Vodní život

Použití vodního herbicidu
Široké okraje polí mohou snížit znečištění hnojivy a pesticidy v tocích a řekách

Ryby a jiné vodní bioty mohou být poškozeny vodou kontaminovanou pesticidy. Odtok povrchových pesticidů do řek a potoků může být pro vodní život velmi smrtelný , někdy zabije všechny ryby v určitém proudu.

Aplikace herbicidů na vodní plochy může způsobit úhyn ryb, když se mrtvé rostliny rozkládají a spotřebovávají vodní kyslík , což ryby dusí. Herbicidy, jako je síran měďnatý, které se aplikují do vody k zabíjení rostlin, jsou toxické pro ryby a jiná vodní zvířata v koncentracích podobných koncentracím používaným k zabíjení rostlin. Opakované vystavení subletálním dávkám některých pesticidů může způsobit fyziologické a behaviorální změny, které snižují populace ryb, jako je opouštění hnízd a mláďat, snížená imunita vůči chorobám a menší vyhýbání se predátorům.

Aplikace herbicidů na vodní plochy může zabíjet rostliny, na nichž ryby závisí na jejich stanovišti.

Pesticidy se mohou hromadit ve vodních plochách na úroveň, která zabíjí zooplankton , hlavní zdroj potravy pro mladé ryby. Pesticidy mohou také zabít hmyz, kterým se některé ryby živí, což způsobí, že ryby budou cestovat dál při hledání potravy a vystaví je většímu riziku predátorů.

Čím rychleji se daný pesticid v prostředí rozkládá, tím menší ohrožení představuje pro vodní život. Insekticidy jsou typicky toxičtější pro vodní život než herbicidy a fungicidy.

Obojživelníci

V posledních několika desetiletích populace obojživelníků po celém světě klesá , a to z nevysvětlených důvodů, o nichž se předpokládá, že jsou různé, ale jejichž součástí mohou být pesticidy.

Zdá se, že směsi pesticidů mají kumulativní toxický účinek na žáby. Pulci z rybníků obsahujících více pesticidů se metamorfují déle a jsou menší, čímž se snižuje jejich schopnost chytat kořist a vyhýbat se predátorům. Vystavení pulců organochloridu endosulfanu na úrovních, které se pravděpodobně nacházejí v biotopech v blízkosti polí postřikovaných chemikálií, pulce zabíjí a způsobuje abnormality v chování a růstu.

Herbicid atrazin může ze samčích žab udělat hermafrodity , což snižuje jejich schopnost reprodukce. Byly hlášeny reprodukční i nereprodukční účinky na vodní plazy a obojživelníky. Krokodýli, mnoho druhů želv a někteří ještěři postrádají pohlavně odlišné chromozomy až do oplodnění během organogeneze , v závislosti na teplotě. Embryonální expozice želv různým PCB způsobuje obrácení pohlaví. V celých Spojených státech a Kanadě byly hlášeny poruchy, jako je snížená úspěšnost líhnutí, feminizace, kožní léze a další vývojové abnormality.

Pesticidy se v důsledku znečištění podílejí na řadě dopadů na lidské zdraví

Lidé

Pesticidy se mohou dostat do těla vdechováním aerosolů , prachu a par, které obsahují pesticidy; prostřednictvím orální expozice konzumací jídla/vody; a prostřednictvím expozice kůže přímým kontaktem. Pesticidy se vylučují do půdy a podzemních vod, které mohou skončit v pitné vodě, a postřik pesticidy může unášet a znečišťovat vzduch.

Tyto účinky pesticidů na lidské zdraví závisí na toxicitě chemických a délky a velikosti expozice. Zemědělští pracovníci a jejich rodiny zažívají největší expozici zemědělským pesticidům při přímém kontaktu. Každý člověk obsahuje ve svých tukových buňkách pesticidy.

Děti jsou náchylnější a citlivější na pesticidy, protože se stále vyvíjejí a mají slabší imunitní systém než dospělí. Děti mohou být více vystaveny kvůli jejich bližší blízkosti zemi a tendenci dávat si do úst neznámé předměty. Kontakt z ruky do úst závisí na věku dítěte, podobně jako expozice olova. Děti mladší šesti měsíců mají větší šanci zažít expozici z mateřského mléka a vdechnutí malých částic. Pesticidy sledované do domu od rodinných příslušníků zvyšují riziko expozice. Toxické zbytky v potravinách mohou přispět k expozici dítěte. Chemické látky se mohou v těle bioakumulovat v průběhu času.

Účinky expozice se mohou pohybovat od mírného podráždění kůže až po vrozené vady , nádory, genetické změny, poruchy krve a nervů, narušení endokrinního systému , kóma nebo smrt. S pesticidy jsou spojeny vývojové efekty. Nedávný nárůst dětské rakoviny v celé Severní Americe, jako je leukémie , může být důsledkem mutací somatických buněk . Insekticidy cílené na ničení hmyzu mohou mít škodlivé účinky na nervový systém savců. U exponátů byly pozorovány jak chronické, tak akutní změny. DDT a jeho rozkladný produkt DDE narušují estrogenní aktivitu a mohou vést k rakovině prsu. Fetální expozice DDT snižuje velikost mužského penisu u zvířat a může produkovat nesestouplá varlata . Pesticidy mohou postihnout plody v raných fázích vývoje, in utero, a to i v případě, že byl rodič odhalen před početím. K narušení reprodukce může dojít chemickou reaktivitou a strukturálními změnami.

Odolnost proti škůdcům

Aplikace pesticidů může uměle selektovat odolné škůdce. V tomto diagramu má první generace hmyz se zvýšenou odolností vůči pesticidu (červený). Po aplikaci pesticidu představují jeho potomci větší část populace, protože citliví škůdci (bílí) byli selektivně usmrceni. Po opakovaných aplikacích mohou rezistentní škůdci tvořit většinu populace.

Rezistence vůči pesticidům popisuje sníženou náchylnost populace škůdců k pesticidu, který byl dříve účinný při hubení škůdce. Druhy škůdců si díky přirozenému výběru vytvářejí odolnost vůči pesticidům : nejodolnější vzorky přežijí a své získané dědičné vlastnosti předávají svým potomkům.

Případy rezistence byly hlášeny u všech tříd škůdců ( tj. Chorob plodin, plevelů, hlodavců atd. ), Přičemž „krize“ v hubení hmyzu se objevily brzy po zavedení používání pesticidů ve 20. století. Akční výbor Insekticid odpor definice (IRAC) z insekticidní rezistence je ' dědičná změna v citlivosti na populace škůdců, které se odráží v opakovaném selhání produktu pro dosažení očekávané úrovně kontroly při použití podle doporučení štítek této druhy škůdců .

Odolnost vůči pesticidům se zvyšuje. Zemědělci v USA ztratili ve 40. letech minulého století škůdcům 7% plodin; v 80. a 90. letech byla ztráta 13%, přestože se používalo více pesticidů. Více než 500 druhů škůdců si vyvinulo odolnost vůči pesticidům. Jiné zdroje odhadují počet kolem 1000 druhů od roku 1945.

Přestože je vývoj odolnosti vůči pesticidům obvykle diskutován v důsledku používání pesticidů, je důležité mít na paměti, že populace škůdců se mohou také přizpůsobit nechemickým metodám kontroly. Například kořenový červ kukuřice severní ( Diabrotica barberi ) se přizpůsobil střídání plodin kukuřice a sóji tím, že strávil rok, kdy je pole osázeno sójou v diapauze .

V roce 2014 se několik nových zabijáků plevele blíží komercializaci a žádný z nich nemá nový způsob účinku bez odporu. Podobně je v lednu 2019 objev nových insekticidů dražší a obtížnější než kdy dříve.

Odraz škůdců a sekundární ohniska škůdců

Necílové organismy mohou být také ovlivněny pesticidy. V některých případech může škůdce, který je ovládán prospěšným predátorem nebo parazitem, vzkvétat, pokud aplikace insekticidu zabije škůdce i prospěšné populace. Studie porovnávající biologickou ochranu proti škůdcům a pyretroidní insekticid pro můry diamantové , hlavní hmyzí škůdce v kapustové rodině, ukázala, že populace škůdců se odrazila v důsledku ztráty predátorů hmyzu , zatímco biokontrol nevykazoval stejný účinek. Podobně mohou pesticidy stříkané na kontrolu komárů dočasně snížit populace komárů, v dlouhodobém horizontu mohou vést k větší populaci poškozováním přirozených kontrol. Tento jev, kdy se populace druhu škůdce odrazí na stejný nebo vyšší počet, než jaký měl před použitím pesticidů, se nazývá obnova škůdců a může být spojen s odstraněním jeho predátorů a dalších přirozených nepřátel.

Ztráta druhů dravců může také vést k podobnému jevu, kterému se říká sekundární ohnisko škůdců, což je nárůst problémů u druhů, které původně nebyly problémem kvůli ztrátě jejich predátorů nebo parazitů. Odhadem třetina z 300 nejškodlivějších hmyzu v USA byla původně druhotnými škůdci a vážným problémem se stala až po použití pesticidů. Při obnově škůdců i sekundárních ohniscích byli jejich přirození nepřátelé náchylnější k pesticidům než samotní škůdci, což v některých případech způsobilo, že populace škůdců byla vyšší, než tomu bylo před použitím pesticidu.

Alternativy

Pro snížení účinků pesticidů na životní prostředí je k dispozici mnoho alternativ. Alternativy zahrnují ruční odstraňování, aplikaci tepla, zakrytí plevelů plasty, umístění pastí a návnad, odstraňování míst pro rozmnožování škůdců, udržování zdravé půdy, která plodí zdravé, odolnější rostliny, pěstování původních druhů, které jsou přirozeně odolnější vůči původním škůdcům, a podpora biokontrolních činidel, jako je jako ptáci a další predátoři škůdců. Ve Spojených státech dosáhlo používání konvenčních pesticidů svého vrcholu v roce 1979 a do roku 2007 se snížilo o 25 procent oproti špičkové úrovni z roku 1979, zatímco americká zemědělská produkce se za stejné období zvýšila o 43 procent.

Biologické kontroly, jako jsou odolné odrůdy rostlin a používání feromonů , byly úspěšné a někdy trvale vyřešily problém škůdců. Integrovaná ochrana proti škůdcům (IPM) využívá chemické látky pouze tehdy, jsou -li jiné alternativy neúčinné. IPM způsobuje menší škody na lidech a životním prostředí. Zaměření je širší než na konkrétního škůdce, vzhledem k řadě alternativ hubení škůdců. Biotechnologie může být také inovativním způsobem kontroly škůdců. Kmeny mohou být geneticky modifikovány (GM), aby se zvýšila jejich odolnost vůči škůdcům.

Aktivismus

Pesticide Action Network

Ačkoli dodavatelé nazývají ekonomické a ekologicky vhodné postupy, účinky zemědělských pesticidů mohou zahrnovat toxicitu, bioakumulaci, perzistenci a fyziologické reakce u lidí a volně žijících živočichů a několik mezinárodních nevládních organizací, jako je například pesticidní akční síť , v reakci na hospodářské činnosti vzrostlo těchto větších nadnárodních korporací. Historicky příspěvky PAN zaměřené na Dirty Dozen vyústily ve smlouvy a globální zákony o životním prostředí zakazující perzistentní organické znečišťující látky (POPs), jako je endosulfan , a jejich kampaň zaměřená na předchozí informovaný souhlas (PIC) pro země na globálním jihu, aby věděly, jaké nebezpečné a zakázané chemikálie, které by mohli dovážet, přispěly ke vyvrcholení Rotterdamské úmluvy o předchozím informovaném souhlasu, která vstoupila v platnost v roce 2004. Práce PAN podle jejich webových stránek zahrnuje kromě sledování komunity také „přesun globální pomoci od pesticidů“ a slouží jako hlídací pes pro selhání politiky Světové banky. Členové sítě Pesticide Action Network kromě toho pomohli spoluautorovi Mezinárodního hodnocení zemědělských znalostí, vědy a technologie pro rozvoj (IAASTD) a pracovali na soustředění agroekologických znalostí a zemědělských technik jako klíčových pro budoucnost zemědělství.

Viz také

Reference

externí odkazy