Методические рекомендации по пестицидам

Краткая информация о пестицидах, входящих в список стойких органических загрязнителей (СОЗ), согласно Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях

Алдрин - пестицид, применявшийся для борьбы с почвенными вредителями. Он широко использовался для защиты злаковых культур, кукурузы и картофеля, а также для защиты деревянных строений от термитов. На территории Российской Федерации алдрин не применялся и не применяется. Алдрин — белое кристаллическое вещество, почти без запаха. Он крайне редко обнаруживается в продуктах питания и тканях живых организмов, а даже если и обнаруживается, то в очень незначительных концентрациях. Алдрин прочно связывается с частичками почвы и практически не попадает в грунтовые воды. Этот пестицид запрещен в Болгарии, Эквадоре, Финляндии, Венгрии, Израиле, Сингапуре, Швейцарии, Турции. Его использование ограничено в Аргентине, Австрии, Канаде, Чили, Европейском Союзе, Японии, Новой Зеландии, Филиппинах, США, Венесуэле.

Хлордан - инсектицид, который c 1950 по 1970 годы использовался в сельском хозяйстве США для защиты овощей, зерновых и масленичных культур, картофеля, сахарной свеклы, фруктов, орехов, хлопка, джута. С 1970 года его разрешили применять только для борьбы с термитами. Хлордан - светлая жидкость или густая масса, напоминающая по внешнему виду мед, почти без запаха. Технический продукт — вязкая жидкость от светло-желтого до бурого цвета. В воде не растворяется. Хорошо растворяется в большинстве органических растворителей. Хлордан запрещен в таких странах как: Австрия, Бельгия, Боливия, Бразилия, Россия, Чили, Колумбия, Коста-Рика, Дания, Доминиканская республика, ЕС, Кения, Корея, Ливан, Лихтенштейн, Мозамбик, Нидерланды, Норвегия, Панама, Парагвай, Филиппины, Польша, Португалия, Сингапур, Испания, Швеция, Швейцария, Тонго, Турция, Великобритания, Йемен и Югославия. Его использование частично запрещено или ограничено для несельскохозяйственного использования в Аргентине, Белизе, Болгарии, Канаде, Китае, на Кипре, в Египте, Гондурасе, Индонезии, Израиле, Мексике, Новой Зеландии, Южной Африке, Шри Ланке, США и Венесуэле.

Период полураспада хлордана в почве составляет приблизительно 1 год (по некоторым данным - 2-4 года).

Хлордан может проникать в организм по пищевым цепям, но поскольку его использование крайне ограничено, это не самый распространенный путь. Перенос хлордана по воздуху может быть важным фактором его воздействия на население.

Гептахлор – инсектицид, использовавшийся для борьбы с насекомыми в почве. Им протравливали семена кукурузы и сахарной свеклы. В 1984 году в США было разрешено использовать его в смеси с хлорданом только для борьбы с муравьями в силовых трансформаторах. В Российской Федерации не применяется.

При использовании гептахлора было замечено, что под влиянием ультрафиолетовых лучей более 90% гептахлора после его распыления превращается в гептахлорэпоксидектон – ранее неизвестное химическое соединение, которое во много раз токсичнее исходного инсектицида. О его действии и возможном накоплении в природе можно будет сделать заключение только после подробных исследований.

ДДТ был первым из множества пестицидов, при помощи которых люди надеялись улучшить качество своей жизни. Ученые до сих пор пытаются понять, каким образом он вызывает широкое и неожиданное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.

ДДТ широко использовали по всему миру в 1950 - 1960 годы, как в сельском хозяйстве, так и для борьбы с малярией. В связи с воздействием ДДТ на популяции диких животных и птиц (особенно хищных), в 1970-е годы многие страны постепенно отказались от применения ДДТ. В некоторых регионах мира продолжали использовать этот пестицид для борьбы с малярией, хотя в настоящее время многие страны используют комплекс других мер контроля за заболеванием.

ДДТ впервые синтезировали в 1874 г., а в конце 1930-х годов швейцарский химик Пауль Мюллер открыл возможность его использования в качестве инсектицида. Он оказался настолько эффективным в здравоохранении и военной гигиене (преимущественно в качестве дезинсектанта против вшей), что в 1948 году Мюллеру была присуждена Нобелевская премия в области медицины и физиологии.

Во времена Второй мировой войны солдат и население обрабатывали порошком ДДТ для предупреждения болезней (сыпной тиф), которые переносятся насекомыми (вшами). В результате это была первая из войн, в которой от тифа погибло меньше людей, чем от пуль противника.

На протяжении 50-х – 60-х годов ДДТ активно использовался в сельском хозяйстве для защиты полей от насекомых. В это время он рассматривался как чудо в борьбе против переносчиков таких болезней, как малярия и энцефалит. Использование ДДТ против комаров — переносчиков малярии резко снизило смертность от этого заболевания. Если еще в 1948 г. только в Индии погибло от малярии более трех миллионов человек, то в 1965 г. в этой стране не было зарегистрировано ни одного случая смерти от малярии. В Греции в 1938 г. был 1 млн. больных малярией, а в 1959 г. всего 1200 человек.

Именно благодаря ДДТ, удалось спасти миллионы жизней, и именно за это Мюллер по праву получил Нобелевскую премию. В свое время Всемирная организация здравоохранения утверждала, что недостаточное количество ДДТ является угрозой здоровью общества.

Однако, спустя два-три десятилетия, выявились и негативные экологические последствия использования ДДТ и других пестицидов.

Впервые негативные последствия применения ДДТ были обнаружены в штате Флорида, где орнитолог-любитель, с 1939 года наблюдавший за поведением орлов, в 1947 году обратил внимание на неудачные попытки птиц обзавестись потомством и их необычное брачное поведение. На другом побережье США были зарегистрированы нарушения репродуктивной функции чаек. Эти явления связывали с воздействием ДДТ. В 80-е годы негативное воздействие ДДТ и других хлорорганических пестицидов проявилось также в нарушении репродуктивного здоровья аллигаторов озера Алопка. В крови самцов крокодилов было менее половины нормального уровня мужского гормона тестостерона.

ДДТ, как и некоторые другие СОЗ, распространяются в окружающей среде всего земного шара, даже пингвины Антарктиды содержат в своем теле ДДТ. Особое беспокойство вызывает их накопление в окружающей среде Арктики – одной из наиболее ранимых экосистем.

Из-за широкого спектра воздействия ДДТ вместе с вредными насекомыми уничтожались и полезные. А устойчивость приводила к тому, что ДДТ накапливался в пищевых цепях и оказывал губительное воздействие на их верхние звенья. Дальнейшие исследования показали, что ДДТ оказывает влияние практически на все живые организмы. Он накапливается в тканях млекопитающих и является канцерогеном, мутагеном, эмбриотоксином, нейротоксином, иммунотоксином, изменяет гормональную систему, вызывает анемию, болезни печени.

ДДТ сильно влияет на птиц, приводя к утончению скорлупы, препятствуя тем самым нормальному выведению птенцов, уменьшает воспроизводство у рыб и змей.

При исследовании экосистемы оз. Мичиган была обнаружена следующая градация накопления ДДТ в пищевых цепях: в донном иле озера - 0,014 мг/кг, в ракообразных, питающихся на дне - 0,41 мг/кг, в различных рыбах - 3-6 мг/кг, в жировой ткани чаек, питающихся этой рыбой — свыше 200 мг/кг.

Один из наиболее ярких примеров простой пищевой цепи с участием ДДТ описан Рэчел Карсон. Для уничтожения гриба — возбудителя голландской болезни вязов - парковые насаждения обрабатывали ДДТ. Остатки осевшего на деревьях ДДТ попадали затем с дождевой водой или с опавшими листьями в почву или листовую подстилку. Там ДДТ поглощали дождевые черви. Затем ДДТ попадал в организм перелетных дроздов, которые в основном питаются дождевыми червями. Это не всегда приводит к гибели птиц, но вызывает у них нарушение способности к размножению. Они становятся стерильными или откладывают бесплодные яйца, или умирают их птенцы, особенно если родители кормят их дождевыми червями. Поэтому борьба с голландской болезнью вязов с помощью ДДТ привела почти к полному исчезновению перелетных дроздов на значительной части территории США.

ДДТ находят в жировых тканях человека, в грудном молоке кормящих матерей, он может попадать в систему кровообращения. Было установлено, что в грудном молоке кормящих матерей в США содержится в 4 раза больше ДДТ, чем допускается санитарными нормами для коровьего молока.

Остаточные концентрации ДДТ и его метаболитов были обнаружены в образцах человеческой крови, сыворотки и грудного молока во многих странах мира. В настоящее время ДДТ или ДДЕ можно обнаружить в крови и тканях новорожденного ребенка в любой точке планеты. Обнаруживаемые уровни ДДТ в организме человека в последнее время значительно сократились в тех странах, в которых применение этого вещества было запрещено (особенно в странах, где этот пестицид широко использовали в сельском хозяйстве в 1950 - 1960 гг.).

В настоящее время в большинстве стран введен запрет на применение ДДТ. Последовательность введения запрета была следующей: Новая Зеландия, СССР, Венгрия, Швеция, Дания, Финляндия, далее прочие страны. Однако запрет на применение ДДТ существует не во всех странах . Кроме того, во многих странах имеются солидные запасы ДДТ.

В СССР активное производство и использование ДДТ началось в 1946-1947 годах, когда были построены заводы в Москве, Дзержинске и Чебоксарах. В течение 1950-1970 годов использовалось около 20 тыс. тонн гербицида в год, в результате чего загрязнено огромное количество земель по всей территории бывшего Советского Союза.

В 1969-1970 годах ДДТ был исключен из официального списка пестицидов, используемых в СССР. Однако и после этого производство и применение ДДТ не прекратилось. Даже в 1986 году, через 16 лет после официального запрета, производство ДДТ составляло 10 тыс. тонн в год. До конца 80-х годов ДДТ использовался "в порядке исключения" в Узбекистане и во многих областях России.

Количества ДДТ, использованных в различных областях России

В результате около 20% плодородных почв бывшего СССР загрязнены на годы. При санитарной норме для почвы 0,5-1 мг/кг в 1960-1970 г.г. и 0,1 мг/кг в 1981 г. во многих местах количество ДДТ в почве было выше в 5-10 раз, а в хлопковых районах Узбекистана это превышение достигало 85 раз.

В 1975 году ДДТ содержался в 8% образцов мяса, 5-10% образцов корнеплодов и картофеля. В 1988 году в 30% образцов сухого молока для детского питания количество ДДТ в 5 раз превышало допустимую норму также, как и в 52% образцов диетического масла в 1989 году.

Официально в бывшем СССР содержание ДДТ в мясе, масле, молоке и яйцах вообще "не допускалось". Однако всегда вводились "временные" нормы. Так, в течение 15 лет после запрета ДДТ "временная" величина ПДК (мг/кг) для молока в детском и диетическом питании составляла 0,05, для яиц и мяса - 0,1, для консервированной рыбы - 0,2.

Первой страной, где был запрещен ДДТ, была Новая Зеландия, второй - СССР. Но это запрещение имело две оговорки: применение разрешалось в Узбекистане, где еще встречались случаи малярии, и в таежных районах, где при вырубке леса для временных поселений образовывались прогалины, в которых размножались мыши, а вслед за ними - иксодовые клещи, которые создавали очаги клещевого энцефалита, с которым можно эффективно бороться с помощью ДДТ.

Исходя из того, что каждую минуту около четырех детей умирает от малярии преимущественно в Африке южнее Сахары, большая часть врачей настаивает на том, что ДДТ остается наилучшим оружием в борьбе с этим заболеванием. Хотя существует на этот счет ряд возражений.

Только там, где альтернативные способы борьбы с переносчиками малярии не являются широкодоступными, применение ДДТ может быть оправдано. В некоторых регионах Индии и Южной Америки комары устойчивы по отношению к ДДТ. В некоторых странах в борьбе с малярией помогает пропитка инсектицидом кроватных сеток.

Задача на сегодня – исключить использование ДДТ в земледелии, сохраняя его как надежный инструмент для борьбы с малярией, который, однако, может быть использован лишь при определенных условиях, пока не станут общедоступными альтернативные способы.

Проблемы, связанные с ДДТ и другими синтетическими (в частности с хлорированными) пестицидами, можно свести к следующим:

Так же, как и ДДТ является инсектицидом, он более эффективен и более стоек, чем ДДТ. В тех случаях, когда у насекомых вырабатывалась устойчивость к ДДТ, часто использовали диэлдрин. Аналогично ДДТ, он движется по пищевым цепям и накапливается в тканях живых организмов, что может привести к печальным результатам. Дозы, вызывающие гибель 50% крыс и прочих мелких животных, составляют 25-30 мг/кг.

В 1995 году для борьбы с комарами, переносчиками малярии, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) начала распыление диэлдрина на севере острова Борнео. Это мероприятие оказалось весьма успешным и болезнь была полностью ликвидирована. Однако появились другие неприятности. От диэлдрина погибли и многие насекомые, включая мух и тараканов. Затем погибли жившие в домах маленькие ящерицы, наевшиеся мертвых насекомых. После этого начали гибнуть кошки, поев мертвых ящериц. Это привело к размножению крыс, которые стали производить набеги на деревни. Над островом нависла угроза чумы, переносчиком которой были блохи, жившие на крысах. Кроме того, на острове начали рушиться крыши домов, сделанные из листьев. Это было связано с тем, что диэлдрин уничтожил ос и других насекомых, питавшихся гусеницами, и возросшее число гусениц беспрепятственно проедало ходы в листьях, покрывающих крыши. Ситуацию удалось нормализовать, сбросив на остров на парашютах здоровых кошек.

Диэлдрин способен проникать в пищевые цепи также путем диффузии. Так, в Лондонском зоопарке за несколько лет погибли все совы. У них в тканях печени и мозга накопился диэлдрин. Выяснилось, что сов кормили белыми мышами, которые содержались на опилках, сильно загрязненных диэлдрином, это привело к аккумуляции диэлдрина в их шкурках и внутренних органах.

Концентрирование диэлдрина при движении по пищевой цепи хорошо демонстрируют исследования, проведенные в Балтийском море: концентрация диэлдрина в зоопланктоне составляла 21 нг/г жира, тогда как в конечном звене пищевой цепи - сельди, она была равна 121 нг/г жира.

Мирекс – инсектицид, единственное вещество, которое оказалось надежным средством для борьбы с муравьем Solenopsis invicta. В Российской Федерации не применяется. В 1976 году, когда выяснилось, что он канцероген и является сердечным токсикантом, его запретили в США. Однако в других странах, например, в Бразилии, он применялся еще в 1990 году, а в Аргентине был запрещен только в 1999 году.

Использовался для борьбы с колорадским жуком и вредителями сахарной свеклы и гороха. Это сложная смесь нескольких сот соединений, которые образуются при хлорировании камфена.

Токсафен представляет собой воскообразное твердое вещество от светло- до темно-коричневого цвета со слабым запахом, размягчающееся при нагревании до 70-90° С. Нерастворим в воде, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей, особенно в ароматических углеводородах.

Токсафен широко применялся в США в 1960-1970 годах, особенно в южных штатах, для обработки посевов хлопчатника и сои. Пик приходится на 1972 год, когда было использовано 25 тыс. тонн этого вещества. В 1982 году последовал запрет на применение токсафена, но на самом деле его использовали еще и в 1986 году.

Для применения этого инсектицида всходы сельскохозяйственных культур опрыскивались препаратами, содержащими токсафен в количестве 0,8-1,5 кг/га. Считалось, что при этих нормах соединение полностью разлагается почвенными микроорганизмами за 0,5-2 года. Аналогично другим летучим пестицидам, токсафен способен распространяться по воздуху и поэтому его можно обнаружить в воздухе и почвах тех мест, где он ранее не использовался. Содержание токсафена в воздухе в некоторых местах зависит от сезонности. Так, зимой в воздухе Алабамы количество токсафена составляет 120 пкг/м3, а летом повышается до 406 пкг/м3. В воздухе Южной Каролины таких сезонных изменений нет, и содержание токсафена составляет в среднем 189 пкг/м3.

В почвах токсафен является одним из самых распространенных хлорсодержащих пестицидов. Так, в различных районах штата Алабама содержание токсафена в почвах колеблется от 3 до 2832 нг/г сухого веса почвы. Концентрации токсафена в водных организмах высоки во всем мире: в рыбах залива Св. Лаврентия (Канада) содержание токсафена составляет 28 мг/кг жира, у рыб Балтики - 6 мг/кг жира, в форели Великих Озер США - 25-30 мг/кг жира в 1982 году и 15 мг/кг жира в 1992 году. Концентрация токсафена в сельди Северного моря равна 1-4 мкг/кг сырого веса, у китов залива Св. Лаврентия - 23 мг/кг, у дельфинов Северного моря - 19 мг/кг сырого веса. У рыб токсафен вызывает повреждение позвоночника. Позвонки становятся очень хрупкими и при резком движении легко ломаются, что приводит к параличу задней части тела и гибели рыб. В настоящее время он запрещен для применения во всех странах.

Инсектицид, в основном использовался для защиты зерновых культур и для контроля за мышами. В отличие от других веществ с похожей структурой, эндрин не накапливается в жировых тканях животных. Период полураспада эндрина в почве может достигать 12 лет.

Официально запрещен для использования в США в 1979 году вследствие своей высокой устойчивости и токсичности для млекопитающих, птиц, рыб, ракообразных и др.

Основной источник проникновения эндрина в организм человека — продукты питания. Он повреждает репродуктивную систему, биоаккумулируется в рыбе и моллюсках.

Инсектицид, фунгицид, является устойчивым загрязнителем. В США его производство и употребление прекращено. Известно использование ГХБ в производстве поливинилхлорида, синтетического каучука, пентахлорфенола и его производных, красителей, а также для консервации древесины. В России известно его использование в смеси с другими препаратами в качестве протравителя семян для борьбы с заболеваниями пшеницы, ржи, гречихи, сои и других зерновых культур. До 1991г. для нужд сельского хозяйства отпускалось ежегодно до 120-150 тонн ГХБ, который входил в состав таких фунгицидов как гамма-гексан, гексатиурам, меркурбензол, фагус и др. В настоящее время также используется оборонной промышленностью в производстве пиротехнических средств.

Представляет собой мелкие белые пластинчатые кристаллы. В воде практически не растворяется. В органических растворителях растворяется хорошо. На огне плавится и сгорает зеленоватым пламенем. Обладает неприятным специфическим запахом.

ГХБ движется в пищевых цепях, и вследствие этого концентрация его в конечных звеньях цепи сильно возрастает. Так, было установлено, что в планктоне Гданьского залива содержание ГХБ составляет 11 нг/г жира, в сельди, питающейся этим планктоном - 41 нг/г жира, у морских свиней и дельфинов - 200 нг/г жира.

Исследования показали, что ГХБ может серьезно влиять на диоксиноподобную токсичность молока кормящих женщин. ГХБ оказывает влияние на развитие плода, функционирование печени, иммунной системы, почек и центральной нервной системы. Наиболее чувствительными к его воздействию являются печень и нервная система.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПЕСТИЦИДОВ – СОЗ НА ЗДОРОВЬЕ

Канцероген, группа 3 (согласно классификации Международного агентства по изучению рака (МАИР))

Клиника острого отравления: головокружение, рвота, боли в животе, судороги.

Клиника хронического отравления: сильнодействующее вещество, поражает центральную нервную систему, печень, почки.

Алдрин токсичен для человека. Его смертельная доза для взрослого мужчины составляет 5 г или 71 мг/ кг массы тела (средний вес человека 70 кг).

Исследования воздействия алдрина совместно с эндрином и диэлдрином на рабочих, занятых в их производстве, показали значительное увеличение случаев заболевания раком печени.

Алдрин обладает низкой фитотоксичностью, которая проявляется только при крайне больших уровнях его воздействия.

Канцероген, группа 2А (согласно классификации МАИР).

Клиника острого отравления: тошнота, рвота, подергивание конечностей, судороги, двоение в глазах, быстрое развитие коллапса, заканчивающееся гибелью.

Клиника хронического отравления: поражает центральную нервную систему, печень и почки, клетки головного мозга, вызывает головную боль, слабость, понижение артериального давления, изменение крови.

Первые исследования воздействия хлордана на рабочих, занятых в его производстве в течение 15 лет, не показали никаких токсических эффектов. В группе из 1105 рабочих, чья профессиональная деятельность была связана с контролем за использованием пестицидов, в основном за хлорданом, было обнаружено только три симптома, связанных с отравлением (умеренное головокружение, головная боль, слабость). Не обнаружено связи между воздействием хлордана на человеческий организм и развитием раковых опухолей, но было обнаружено значительное изменение иммунной системы, связанное с воздействием хлордана.

Мутаген, канцероген, группа 2 Б (согласно классификации МАИР)

Клиника острого отравления: у животных – тремор, учащение дыхания, судороги, мышечная слабость, обратимые изменения в центральной нервной системе.

Клиника хронического отравления: головные боли, тошнота, зуд и гиперемия кожи, снижение кровяного давления и аппетита.

Канцероген, группа 2В(согласно классификации МАИР).

Клиника острого отравления: головная боль, головокружение, тошнота, рвота, увеличение печени.

Клиника хронического отравления: головная боль, гепатиты, гастриты, бессонница, умственная и физическая утомляемость, эмбриотоксичность.

Особо опасно и явно недостаточно изучено воздействие ДДТ на людей. Однако отмечено, что лишь за одно десятилетие, с 1970 по 1980 годы, частота отравлений пестицидами в мире возросла на 250%. У человека ДДТ концентрируется преимущественно в жировой ткани, но способен выделяться с грудным молоком и даже проходить через плацентарный барьер. Еще 15 лет назад сообщалось, что у 99% американцев в крови и жировой ткани содержится ДДТ в количестве 3,6мкг/г, а диэлдрина - 0,12мкг/г. Согласно подсчетам, сделанным в Германии, каждый грудной ребенок с молоком матери получает в два раза больше ДДТ, чем это допускается.

При отравлении ДДТ у людей могут наблюдаться гормональные изменения, поражения почек, центральной и периферийной нервной системы, цирроз печени и хронический гепатит. Несмотря на практическое отсутствие генотоксичности, ДДТ отнесен к группе 2В канцерогенного риска.

Таким образом, ДДТ должен рассматриваться как вещество, обладающее высоким уровнем опасности для окружающей среды и здоровья человека. Метаболиты ДДТ (ДДЭ, ДДД) вызывают образование и развитие злокачественных опухолей, доброкачественные и злокачественные опухоли печени, опухоли легких.

Клиника острого отравления: головокружение, рвота, судороги.

Клиника хронического отравления: сильно действующее ядовитое вещество, поражает нервную систему, печень, почки.

Канцероген, вызывающий злокачественные и доброкачественные опухоли печени, ретикулосаркому.

В организм человека токсафен попадает с рыбой. Люди, питающиеся главным образом рыбой, могут получить в день 2,8-5,6 нг токсафена на килограмм своего веса (нанограмм (нг) в тысячу миллионов раз меньше грамма). В последнее время токсафен обнаружен в грудном молоке женщин Швеции, Финляндии, Нидерландов (0,05-0,07 мг/кг веса жира) и Никарагуа (до 68 мг/кг жира).

Исследования токсафена показали, что он является канцерогеном, нейротоксином, поражает кровь, печень и почки.

Эндрин не классифицируют как канцероген для человека.

Клиника острого отравления: судороги, временная глухота, гибель от остановки дыхания.

Канцероген, группа 2Б (согласно классификации МАИР).

Клиника острого отравления: снижение артериального давления, полиневриты, нарушение чувствительности.

Клиника хронического отравления: повышенная утомляемость, головная боль, тошнота, кожная порфирия (повышенная фоточувствительность), неврологические расстройства, поражения печени.

При непосредственном контакте ГХБ раздражает слизистые оболочки и кожу. Аккумулируется в организме млекопитающих, проявляя свойства канцерогена, тератогена, иммунотоксина и вызывает другие нежелательные эффекты. В Турции отмечено более 1000 случаев кожной порфирии после употребления в пищу зерна, протравленного ГХБ. Недавно было показано, что ГХБ обладает диоксино-подобными свойствами и вносит значительный вклад в "диоксиновую" токсичность грудного молока.