Пестици́ды ( «зараза» + «убивать») — ядовитые вещества, используемые для уничтожения вредителей и возбудителей болезней растений, а также различных паразитов, сорняков, вредителей зерна и зернопродуктов, древесины, изделий из хлопка, шерсти, кожи, эктопаразитов домашних животных, переносчиков опасных заболеваний человека и животных. Понятие пестицидов включает: гербициды, уничтожающие сорняки; инсектициды, уничтожающие насекомых-вредителей; фунгициды, уничтожающие патогенные грибы; зооциды, уничтожающие вредных теплокровных животных и т.д.
Бо́льшая часть пестицидов — это яды, отравляющие организмы-мишени, но к ним относят также стерилизаторы (вещества, вызывающие бесплодие) и ингибиторы роста. Пестициды также называют ядохимикатами, , так как в целом к пестицидам относится широкий ряд химических средств защиты растений. Классификация приведена ниже.
Пестициды относятся к ингибиторам (каталитическим ядам биологических катализаторов ферментов). Под действием пестицидов часть биологических реакций перестаёт протекать, и это позволяет бороться с болезнями (антибиотики), дольше хранить пищу (консерванты), уничтожать насекомых (инсектициды), уничтожать сорняки (гербициды).
Пестициды общетоксического действия, проникающие во все ткани живого организма или растения, называются системными пестицидами.
Использование пестицидов востребовано коммерческим интересом промышленного сельскохозяйственного производства, которое ориентировано на такие простые показатели, как стойкость и величина урожая, его хранимость и устойчивость к перевозке. Но не учитывается существенное снижение таких качеств получаемой продукции, как микроэлементный состав, полезность и безопасность для здоровья потребителей. Глобальной проблемой стало и разрушение биоценозов в районах применения пестицидов.
Классификация пестицидов Тип пестицидаЦелевая группа вредителей Альгициды Водоросли Авициды Птицы Бактерициды Бактерии Фунгициды Грибы и оомицеты Гербициды Растение Инсектициды Насекомые Ламприциды Миноги Акарициды Клещи Моллюскициды Улитки Нематоциды Нематоды Родентициды Грызунов Слимициды Водоросли, бактерии, грибы и слизистые грибы Вируциды Вирусы
На рынке предлагается до 5000 видов пестицидов и 700 химических ингредиентов. По сравнению с началом 40-х гг. XX в., когда были впервые использованы пестициды, их потребление в сельском хозяйстве возросло в десятки раз. Пестициды подразделяются на многие группы, в частности:
По химическому составу: Неорганические Органические
В свою очередь органические пестициды подразделяются на: Хлорорганические Фосфорорганические Металлоорганические Алкалоиды (в частности никотиновые производные и неоникотиноиды)
По целевому назначению помимо токсикантов могут быть комбинированного назначения с: Десиканты — вещества, вызывающие высыхание растений перед уборочными работами; Ауксины — вещества, ускоряющие рост растений; Стимулятор корнеобразования — α-нафтил-уксусная кислота, корневин etc; Дефолианты — вещества, вызывающие опадение листьев растений; Инсектициды — одна из самых крупных групп пестицидов, направленная на уничтожение насекомых-вредителей; Регуляторы роста растений — вещества, которые влияют на рост и развитие растений; Протравители зёрен и семян — вещества, которые используют для предпосевных обработок; Фумиганты — вещества, используемые в газообразном состоянии для борьбы с вредителями и возбудителей болезней, а также для защиты растений; Хемостерилизаторы — вещества, вызывающие стерилизацию насекомых.
По способу проникновения, а также по характеру и механизму воздействия на организмы: Контактные (непосредственно при соприкосновении) Кишечные (вызывают отравление и гибель, попав в организм вместе с пищей) Системные (проникают в сосудистую систему, распространяются по ней и вызывают гибель вредителей и возбудителей болезней) Фумигативного действия (проникают и отравляют организм через дыхательную систему)
По классу опасности и степени воздействия на окружающую среду: I категория — чрезвычайно опасные (напр.Тератогенные,Мутаген или имеющие время разложения на нетоксичные компоненты более 1 года) II категория — опасные (время разложения на нетоксичные компоненты - 6-12 месяцев) III категория — умеренно опасные IV категория — мало опасные
Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях приводит следующую классификацию чрезвычайно опасных — Стокгольмская "грязная дюжина": Соединения списка A — ДДТ, Гептахлор, Линдан и т.д. Соединения списка B и C Соединения дополнительного списка
Характеристика пестицидов, отнесённых к стойким органическим загрязнителям Пестициды применяются главным образом в сельском хозяйстве, хотя их используют также для защиты запасов продовольствия, древесины и других природных продуктов. Во многих странах с помощью пестицидов ведётся химическая борьба с вредителями лесов, а также переносчиками заболеваний человека и домашних животных (например, с малярийными комарами).
Наибольшую проблему обезвреживания токсичных промышленных отходов, в том числе и пестицидов, создают вещества (продукты), выделенные в группу стойких органических загрязнителей (СОЗ). Пестицидные препараты, относящиеся к этой группе, обладают преимущественно высокой токсичностью, устойчивы к разрушению в естественных условиях, плохо растворимы в воде, проявляют биокумулятивные свойства в жировой ткани, мобильность в пищевых звеньях и выраженную способность накапливаться в живых организмах.
К препаратам этой группы относятся альдрин, дильдрин, эндрин, мирекс, хлордан, гептахлор, гексахлорбензол, ДДТ, токсафен.
Альдрин (октален; 1,2,3,4,10,10-Гексахлоро-1,4,4а,5,8,8а-гексагидро-1,4-эндо,экзо-5,8-диметанонафталин) — белое кристаллическое вещество без запаха; температура плавления действующего вещества 104,5 °C, технического препарата 45-50 °C; растворимость в воде — 0,07-0,01 %, хорошо растворим в органических растворителях; в бензоле — 350 г/100 мл. Летучесть при 20 °C составляет 4,5х10-5 мг/л, при 40 °C — 1,36х10−3 мг/л. Химически стабилен, термически устойчив. При продолжительном нагревании до 240 °C не наблюдается разложения. Малочувствителен к свету. В почве, растениях, организме насекомых и позвоночных альдрин метаболизируется с образованием дильдрина. Относится к сильнодействующим ядовитым веществам (чрезвычайно опасным), очень опасен при ингаляционном воздействии, а также при поступлении через кожу. ЛД50 при пероральном введении белым крысам находится в пределах 10,6-67 мг/кг. Кумулятивные свойства выражены очень резко. Раздражающими свойствами препарат не обладает. Смертельные дозы для кроликов при поступлении через неповрежденные кожные покровы находятся в пределах 15-150 мг/кг. Применяется в качестве кишечного и контактного инсектицида для борьбы с саранчовыми и почвообитающими вредителями. Инсектицидная активность при хранении не снижается. В герметичной упаковке сохраняется практически неограниченное время.
Дильдрин (окталокс; 1,2,3,4,10,10-Гексахлор-1,4,5,8-диэндометилен-6,7-эпокси-1,4,4а,5,8,8а-гексагидронафталин) — белые кристаллы с запахом нафталина. Температура плавления 172—176 °C. Летучесть при 20 °C — 1х10-5 мг/м3. Отмечена довольно высокая летучесть дильдрина с обработанных участков, составляющая в первые 12 часов после обработки 650 г/га. В воде не растворим (0,005 мг/100 мл при 26 °C); хорошо растворяется в органических растворителях: ацетоне — 54 г/100 мл, бензоле — 75 г/100 мл, гексане — 7,7 г/100 мл при 26 °C). Химически и термически стабилен. Стоек к щелочам, слабым кислотам, свету. Не разлагается при продолжительном нагревании при температуре 25 °C. Выпускается в форме 1%-го дуста, 20%-го концентрата эмульсии, 50%-го смачивающегося порошка. Применяется в качестве инсектицида контактного и кишечного действия в составе протравителя семян. Является ядовитым сильнодействующим веществом с высокой кожной токсичностью. В герметичной таре может сохранять свои свойства практически неограниченное время.
Эндрин (эндрекс; 1,2,3,4,10,10-Гексахлор-6,7-эпокси-1,4,4а,5,6,7,8,8а-октагидро-экзо-1,4- экзо-5,6-диметаннафталин) — белое кристаллическое вещество с температурой плавления 226—230 °C (с разложением). Практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей. Устойчив в кислых и щелочных средах. Эндрин более токсичен для человека и животных, чем альдрин и дильдрин, а также превосходит их по инсектицидной активности. ЛД50 для крыс — 7,5 −17 мг/кг. Относится к I классу опасности. Выпускается в виде 20%-го эмульгирующегося концентрата, 50%-го смачивающегося порошка, 1-2%-го дуста, 1-5%-ных гранул. Используется как акарицид и зооцид. Обладает высокой стабильностью при хранении.
(додекахлорпентацикло[5,2,1,02,6,03,9,05,8]декан) — белое кристаллическое вещество с температурой плавления 485 °C. Практически нерастворим в воде, умеренно в органических растворителях. В ксилоле при 25 °C растворяется 14,3 %, в бензоле — 12,2 %, в тетрахлориде углерода — 7,2 %. Мирекс является среднетоксичным пестицидом (ЛД50 — 300—600 мг/кг), однако при однократном попадании в желудок или на кожу теплокровных животных обладает способностью к сверхкумуляции (коэффициент кумуляции менее 1), вызывая патологические изменения ряда систем организма. В объектах окружающей среды весьма персистентен. Главным продуктом превращения в почве является обладающий активными инсектицидными свойствами хлордекан. Применяется для борьбы с муравьями и другими вредителями сельскохозяйственных культур. В герметичной упаковке сохраняет свои свойства практически неограниченное время. В 1976 г., когда выяснилось, что мирекс является канцерогеном и сердечным токсикантом, его запретили в США. В России мирекс не применяли.
Хлордан (велзикол, октахлор, хлориндан; 1,2,4,5,6,7,8,8-Октахлоро-2,3,3а,4,7,7а-гексагидро-4,7-метаноинден) — светло-жёлтая маслянистая жидкость без запаха. Температура кипения — 175 °C. Практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей. Летучесть 2,2х10-5 мг/л. Выпускается в виде 50-70%-ных эмульгирующихся концентратов, 5-10%-ных гранул, 2-20%-ных растворов в керосине. Предназначен для борьбы с грызущими вредителями на ряде сельскохозяйственных культур как контактно-кишечный инсектицид. Среднетоксичен (ЛД50 для крыс 457—530 мг/кг). Обладает высокой хронической токсичностью и может вызывать отравления при систематическом воздействии в малых дозах. Отличается большой персистентностью в объектах окружающей среды. При воздействии на хлордан воды выделяется хлористый водород, сильно корродирующий металлы, что необходимо учитывать при хранении препарата. Допускается хранить лишь в таре со специальным антикоррозионным покрытием.
Гептахлор (велзикол 104, гептазол, гептанал; 3а,4,7,7а-Тетрогидро-4,7-метано-1,4,5,6,7,8,8-гептахлоринден). Технический гептахлор — коричневая воскообразная масса, нерастворимая в воде и хорошо растворяющаяся в органических растворителях. Температура плавления технического продукта 46-74 °C, чистого действующего вещества 95-96 °C. Упругость пара 3х10-4 мм.рт.ст. при 25 °C. Наиболее летуч из всех применяемых пестицидов. Устойчив к действию влаги, температуре. В почве устойчив. Через год после внесения остаются 45 %, через три года −10 % исходного количества. Выпускается в виде 22%-го концентрата эмульсии, дустов, смачивающегося порошка. Применяется для защиты сахарной свеклы, кукурузы и других культур от комплекса почвообитающих вредителей. Высокотоксичен: ЛД50 при введении в желудок для мышей и крыс 50-500 мг/кг, при нанесении на кожу для кроликов — более 2000 мг/кг, смертельная концентрация для крыс при 4-х часовой экспозиции — 150 мг/м2. Обладает резко выраженными кумулятивными свойствами, проявляет кожно-резорбтивное и канцерогенное действие. В организме животных окисляется с образованием эпоксида гептахлора, более токсичного, чем гептахлор. В железной таре без доступа воздуха может сохранять свои свойства практически неограниченное время.