miniaturadaimagem|282x282px| Pesticidas sendo pulverizados em um campo recentemente arado por trator. A pulverização aérea é a principal fonte de deriva de pesticidas e a aplicação em solo solto aumenta a chance de escoamento para cursos de água. Os impactos ambientais dos pesticidas são o conjunto de impactos consequentes do uso de pesticidas. As conseqüências não intencionais dos pesticidas são uma das principais causas do impacto negativo da agricultura industrial moderna no meio ambiente. Os pesticidas, por serem produtos químicos tóxicos destinados a matar espécies de pragas, podem afetar espécies não-alvo, como plantas, animais e humanos. Mais de 98% dos inseticidas pulverizados e 95% dos herbicidas chegam a um destino diferente de suas espécies-alvo, porque são pulverizados ou espalhados por campos agrícolas inteiros. Outros agroquímicos, como fertilizantes, também podem ter efeitos negativos no meio ambiente.
Os efeitos negativos dos pesticidas não são apenas na área de aplicação. O escoamento e a deriva de pesticidas podem transportar pesticidas para ambientes aquáticos distantes ou outros campos, áreas de pastagem e assentamentos humanos. Outros problemas emergem das más práticas de produção, transporte, armazenamento e descarte.Tashkent (1998), Part 75. Conditions and provisions for developing a national strategy for biodiversity conservation . Biodiversity Conservation National Strategy and Action Plan of Republic of Uzbekistan. Prepared by the National Biodiversity Strategy Project Steering Committee with the Financial Assistance of The Global Environmental Facility (GEF) and Technical Assistance of United Nations Development Programme (UNDP). Retrieved on 17 September 2007. Com o tempo, a aplicação repetida de pesticidas aumenta a resistência das pragas, enquanto seus efeitos em outras espécies podem facilitar o ressurgimento da praga. Alternativas ao uso intensivo de agrotóxicos, como o manejo integrado de pragas, e técnicas de agricultura sustentável, como a policultura, atenuam essas consequências, sem a aplicação de produtos químicos tóxicos nocivos.
Modelagens ambientais indicam que globalmente mais de 60% das terras agrícolas (~24,5 milhões de km²) está "em risco de poluição por pesticidas por mais de um ingrediente ativo", e que mais de 30% está em "alto risco", dos quais um terço está em regiões de alta biodiversidade. Cada pesticida ou classe de pesticida vem com um conjunto específico de preocupações ambientais. Tais efeitos indesejáveis levaram ao banimento de muitos pesticidas, enquanto a regulamentação limitou e/ou reduziu o uso de outros. A disseminação global do uso de pesticidas, incluindo o uso de pesticidas mais antigos/obsoletos que foram proibidos em algumas jurisdições, aumentou em geral.
História miniaturadaimagem| Uso de pesticidas por região ao longo do tempo Após o fim da Primeira Guerra Mundial, os Estados Unidos converteram suas indústrias da produção de produtos químicos durante a guerra para a criação de pesticidas sintéticos usados na agricultura, usando piretro, rotenona, nicotina, sabadilla e quassin como precursores do uso expansivo de pesticidas em vigor hoje. Os pesticidas sintéticos provaram ser baratos e eficazes para matar insetos, mas receberam críticas de ONGs preocupadas com seus efeitos na saúde humana.
Embora a preocupação com a ecotoxicologia tenha começado com casos de envenenamento agudo no final do século XIX, a preocupação pública com os efeitos ambientais indesejáveis dos produtos químicos surgiu no início dos anos 1960 com a publicação do livro de Rachel Carson, Silent Spring. Pouco tempo depois, o DDT, originalmente usado para combater a malária, e seus metabólitos demonstraram causar efeitos em nível populacional em aves de rapina. Os estudos iniciais em países industrializados focaram nos efeitos agudos da mortalidade envolvendo principalmente aves ou peixes.
Uso moderno de pesticidas
Atualmente, mais de 3,5 bilhões de quilos de pesticidas sintéticos são usados na agricultura mundial em uma indústria de mais de US$ 45 bilhões. Os atuais produtores agroquímicos líderes incluem Syngenta (ChemChina), Bayer Crop Science, BASF, Dow AgroSciences, FMC, ADAMA, Nufarm, Corteva, Sumitomo Chemical, UPL e Huapont Life Sciences. A Bayer CropScience e sua aquisição da Monsanto a levaram a lucros recordes em 2019 de mais de US$ 10 bilhões em vendas, cujas ações de herbicidas crescem 22%, seguidas de perto pela Syngenta.
Pesquisa acadêmica Desde 1990, o interesse da pesquisa mudou de documentar incidentes e quantificar a exposição a produtos químicos para estudos destinados a vincular experimentos de laboratório, mesocosmo e de campo. A proporção de publicações relacionadas ao efeito aumentou. Os estudos com animais concentram-se principalmente em peixes, insetos, pássaros, anfíbios e aracnídeos.
Desde 1993, os Estados Unidos e a União Europeia atualizaram as avaliações de risco de pesticidas, acabando com o uso de inseticidas organofosforados e carbamatos altamente tóxicos. Os pesticidas mais recentes visam a eficiência no alvo e efeitos colaterais mínimos em organismos não-alvo. A proximidade filogenética de espécies benéficas e pragas complica o projeto.
Um dos maiores desafios de pesquisa é conecatar os resultados dos estudos em pequena escala pelos muitos níveis de complexidade dos ecossistemas.
O conceito (emprestado da física nuclear) de meia-vida tem sido usado para pesticidas em plantas, e alguns autores sustentam que os modelos de avaliação de risco e impacto de pesticidas dependem e são sensíveis às informações que descrevem a dissipação das plantas. As vias de degradação conhecidas são através de: fotólise, dissociação química, sorção, bioacumulação e metabolismo vegetal ou animal.npic.orst.edu: " Pesticide Half-life Fact Sheet", 2015npic.orst.edu: "What Happens to Pesticides Released in the Environment?", 20 September 2017 Um informativo do USDA publicado em 1994 lista o coeficiente de adsorção do solo e a meia-vida do solo para pesticidas então comumente usados.usu.edu: "PESTICIDE ADSORPTION AND HALF-LIFE", October 2004usu.edu: "PESTICIDE ADSORPTION AND HALF-LIFE", February 1999
Poluentes orgânicos persistentes Poluentes orgânicos persistentes (POPs) são compostos que resistem à degradação e assim permanecem no ambiente por anos. Alguns pesticidas, incluindo aldrina, clordano, DDT, dieldrin, endrin, heptacloro, hexaclorobenzeno, mirex e toxafeno, são considerados POPs. Alguns POPs têm a capacidade de volatilizar e percorrer grandes distâncias na atmosfera para se depositar em regiões remotas. Esses produtos químicos podem ter a capacidade de bioacumular e biomagnificar e podem biomagnificar (ou seja, tornar-se mais concentrados) até 70.000 vezes suas concentrações originais.Ritter L, Solomon KR, and Forget J, Stemeroff M, and O'Leary C. Persistent organic pollutants: An Assessment Report on: DDT, Aldrin, Dieldrin, Endrin, Chlordane, Heptachlor, Hexachlorobenzene, Mirex, Toxaphene, Polychlorinated Biphenyls, Dioxins and Furans . Prepared for The International Programme on Chemical Safety (IPCS), within the framework of the Inter-Organization Programme for the Sound Management of Chemicals (IOMC). Retrieved on 16 September 2007. Os POPs podem afetar organismos não-alvo no meio ambiente e aumentar o risco para os seres humanosCenters for Disease Control and Prevention. Pesticides . cdc.gov. Retrieved on 15 September 2007. pela interrupção dos sistemas endócrino, reprodutivo e respiratório .
Efeitos ambientais
Ar esquerda|miniaturadaimagem| Aplicação aérea de um pesticida contra mosquitos sobre uma cidade Os pesticidas podem contribuir para a poluição do ar. A deriva de pesticidas ocorre quando pesticidas suspensos no ar como partículas são levados pelo vento para outras áreas, potencialmente contaminando-as.Cornell University. Pesticides in the environment . Pesticide fact sheets and tutorial, . Pesticide Safety Education Program. Retrieved on 11 October 2007. Os pesticidas aplicados às plantações podem volatilizar e ser levados pelo vento para áreas próximas, representando uma ameaça potencial à vida selvagem.National Park Service. US Department of the Interior. (1 August 2006), Sequoia & Kings Canyon National Park: Air quality – Airborne synthetic chemicals. Nps.gov. Retrieved on 19 September 2007. As condições climáticas no momento da aplicação, bem como a temperatura e a umidade relativa alteram a dispersão do agrotóxico no ar. À medida que a velocidade do vento aumenta, também aumenta a deriva e a exposição do spray. Baixa umidade relativa e alta temperatura resultam em mais evaporação do spray. A quantidade de pesticidas inaláveis no ambiente externo é, portanto, muitas vezes dependente da estação. Além disso, gotículas de pesticidas pulverizados ou partículas de pesticidas aplicados como poeira podem viajar com o vento para outras áreas, ou pesticidas podem aderir a partículas (como poeira) que são sopradas pelo vento.Environment Canada (September–October 2001), Agricultural pesticides and the atmosphere . Retrieved on 12 October 2007.
A pulverização terrestre produz menos deriva de pesticidas do que a pulverização aérea .Palmer, WE, Bromley, PT, and Brandenburg, RL. Wildlife & pesticides – Peanuts. North Carolina Cooperative Extension Service. Retrieved on 11 October 2007. Os agricultores podem empregar uma zona tampão em torno de sua colheita, consistindo de terras vazias ou plantas não cultivadas, como árvores perenes, para servir como quebra-ventos e absorver os pesticidas, evitando o deslocamento para outras áreas.Science Daily (19 November 1999), Evergreens help block spread of pesticide from crop fields. Sciencedaily.com. Retrieved on 19 September 2007. Esses quebra-ventos são legalmente exigidos na Holanda .
Pesticidas que são pulverizados nos campos e usados para fumigar o solo podem liberar compostos orgânicos voláteis, que podem reagir com outras substâncias e formar ozônio ao nível do solo. O uso de pesticidas é responsável por cerca de 6% dos níveis totais de ozônio no nível do solo.UC IPM Online. (11 August 2006), What's up, Doc? Maybe less air pollution. Statewide IPM Program, Agriculture and Natural Resources, University of California. Ipm.ucdavis.edu. Retrieved on 15 October 2007.
Água direita|miniaturadaimagem|350x350px| Caminhos de pesticidas Nos Estados Unidos, descobriu-se que pesticidas poluem todos os córregos e mais de 90% dos poços amostrados em um estudo do US Geological Survey. Resíduos de pesticidas também foram encontrados na chuva e nas águas subterrâneas.Kellogg RL, Nehring R, Grube A, Goss DW, and Plotkin S (February 2000), Environmental indicators of pesticide leaching and runoff from farm fields . United States Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service. Retrieved on 3 October 2007. Estudos do governo do Reino Unido mostraram que as concentrações de pesticidas excediam as permitidas para água potável em algumas amostras de água de rio e subterrânea.Bingham, S (2007), Pesticides in rivers and groundwater . Environment Agency, UK. Retrieved on 12 October 2007.
Os impactos dos pesticidas nos sistemas aquáticos são frequentemente estudados usando modelos de transporte hidrológico para estudar o movimento e o destino de produtos químicos em rios e riachos. Já na década de 1970, a análise quantitativa do escoamento de pesticidas era realizada para prever as quantidades de pesticidas que atingiriam as águas superficiais.Hogan,, CM, Patmore L, Latshaw, G, Seidman, H, et al. (1973), Computer modeling of pesticide transport in soil for five instrumented watersheds, U.S. Environmental Protection Agency Southeast Water laboratory, Athens, Ga. by ESL Inc., Sunnyvale, California.