pestycydy - Chemikalni

PESTYCYDY
Wiadomości zebrała Anna Szymańska-Węckowska
Pestycydy są to związki chemiczne, które niszczą choroby i pasożyty człowieka,
zwierząt oraz roślin. Po raz pierwszy pestycyd użyty był do zwalczania epidemii tyfusu
w Nepalu w 1943 roku. Użyto wtedy DDT (1,1,1-trichloro-2,2-bis-4-chlorofenyloetanu). Od
tamtej pory systematycznie zwiększała się ilość tego typu środków, do których w chwili
obecnej zaliczamy również kilka gatunków mikroorganizmów.
Według van der Tiela, pestycydy to substancje lub mieszaniny, które mają na celu:
kontrolę ilości szkodników roślin, zwalczanie patogenów i szkodników organizmów żywych,
niszczenie chwastów oraz ulistnienia, regulowanie wzrostu roślin i ich części. W tabeli 1.
przedstawiono klasyfikację pestycydów według ich zastosowania.
Tabela 1. Klasyfikacja pestycydów według zastosowania
Grupa
Zoocydy
Podgrupa
Zastosowanie
Insektycydy
Owadobójcze
Akarycydy
Niszczą roztocza roślin
Rodentycydy
Przeciw gryzoniom
Moluskocydy
Niszczą ślimaki
Limacydy
Niszczą ślimaki nagie
Nematocydy
Nicieniobójcze
Bakteriocydy
Bakteriobójcze
Atraktanty
Zwabiają szkodniki
Repelenty
Odstraszają szkodniki
Aficidy
Działają selektywnie ma mszyce
Larwicydy
Zwalczają larwy
Herbicydy
Chwastobójcze
Fungicydy
Grzybobójcze i grzybostatyczne
Regulatory wzrostu roślin
Stymulują/hamują procesy życiowe roślin
Synergetyki
Wzmacniają działanie innych substancji
Desykanty
Wysuszają liście
Defloranty
Usuwają nadmierną ilość kwiatów
Pestycydy ogólnie dzieli się na nieorganiczne i organiczne. Przy czym związków
nieorganicznych będących pestycydami jest znacznie mniej niż organicznych. Pestycydy
nieorganiczne to:
1
♦ insektycydy arsenowe – zieleń paryska Cu(CH3COO)2·Cu(AsO3)2, arsenian ołowiu
PbHAsO4;
♦ insektycydy fluorkowe - kryolit Na2AlF6, fluorokrzemian sodu Na2SiF6;
♦ herbicydy nieorganiczne – boraks Na2B4O7, chloran sodu NaClO;
♦ fungicydy nieorganiczne – mieszanina Bordeaux 3Cu(OH)2·CuSO4·CaSO4 ,siarka.
Wśród pestycydów organicznych wyodrębnić można następujące grupy:
♦ pestycydy chloroorganiczne – DDT, lindan, metoksychlor;
♦ pestycydy fosfoorganiczne – malation, fenitrotion, chlorfenwinfos;
♦ pochodne kwasu karbaminowego (uretany) – aminokarb, karbaryl;
♦ pochodne kwasu fenoksykarboksylowego – dikamba, MCPA, 2,4-D;
♦ pochodne tiazynowe – atrazyna, symazyna, propazyna.
Pestycydy występujące na rynku stanowią najczęściej mieszaninę kilku związków.
Poza właściwymi substancjami aktywnymi, w skład pestycydów mogą wchodzić: synergetyki,
bufory, aktywatory, adsorbenty oraz obojętne wypełniacze. Pestycydy mogą występować
w każdej znanej formie, także aerozolu, pasty, kapsułek itp.
Wyróżnia się cztery podstawowe właściwości oddziaływania pestycydów na
środowisko: toksyczność selektywna, trwałość w środowisku, zdolność do bioakumulacji,
mobilność. Najważniejszą cechą pestycydów, która w chwili obecnej ma największe
znaczenie dla uzyskania pozwolenia na stosowanie danej substancji, jest trwałość
w środowisku. Jest ona określana przez czas, w którym rozkłada się 75 – 100% substancji.
Wyróżniamy cztery rodzaje trwałości w środowisku. Pestycydy zatem mogą być:
♦ bardzo trwałe – rozkładają się 20-30 lat;
♦ trwałe – ich rozkład zajmuje 2-5 lat;
♦ umiarkowanie trwałe – rozkład ich trwa 1-18 miesięcy;
♦ nietrwałe – rozkładają się w czasie 1-12 tygodni.
Przykładowo: DDT rozkłada się w środowisku w 95% przez okres 4-30 lat, rozkład
takiej samej ilości γ-HCH trwa 3-10 lat, heptachlor rozkłada się 3-5 lat, aldryna 1-6 lat,
natomiast dieldryna 5-25 lat.
Toksyczność pestycydów zależy także od właściwości danej substancji, które są
determinowane budową samego związku chemicznego. Związki hydrofilowe mają dużą
przenikalność przez układ pokarmowy zwierząt, natomiast związki lipofilne wykazują większe
zdolności absorpcyjne. Niektóre pestycydy mogą nawet blokować receptory białkowe, co jest
spowodowane przez ich strukturę. Modyfikacja budowy związku pestycydowego może
poważnie wpłynąć na zmianę jego aktywności biologicznej. Dłuższe grupy alkilowe powodują
wzrost lipofilności. Rozgałęzione łańcuchy alkilowe utrudniają metabolizm oksydacyjny.
Grupy cykloalkilowe ułatwiają powstawania wiązań van der Waalsa i zwiększają szybkość
adsorpcji pestycydu. Atomy chloru zwiększają lipolifność. Acylowanie lub alkilowanie grup
hydroksylowych i aminowych zmniejsza polarność i zwiększa trwałość związku.
Pestycydy to w dzisiejszych czasach substancje wszechobecne. Można je znaleźć
w wodzie, osadach dennych, glebie, powietrzu, organizmach żywych. Stanowią one jednak
jedynie ilości śladowe i dlatego dla ich oznaczania stosować należy czułe metody
analityczne. Najczęściej stosowane są metody chromatograficzne: chromatografia gazowa,
2
chromatografia cieczowa, chromatografia cienkowarstwowa, chromatografia żelowa,
chromatografia kolumnowa oraz chromatografia adsorpcyjna; połączone z użyciem różnego
rodzaju detektorów. Inne metody są mniej czułe, ale można również pestycydy oznaczać za
pomocą kolorymetrii, polarografii oraz za pomocą spektrofotometrii IR. W celu
wyselekcjonowania do dalszych analiz z próbki pestycydów o podobnej budowie, stosuje się
najczęściej metody ekstrakcji do fazy stałej, ekstrakcji ciecz-ciecz, oraz różnych metod
z udziałem selektywnych membran.
Pestycydy stanowią dzisiaj dużą część związków chemicznych sztucznie
wprowadzanych przez człowieka do środowiska. Należy jednak pamiętać o tym, że czasem
zdarza się, iż pestycydy powstają jako uboczny produkt procesów chemicznych.
Heksachlorobenzen (HCB) powstaje podczas wysokotemperaturowego spalania materiałów
zawierających chlor. W procesie takim tworzą się toksyczne chlorofenole, które powstają
także w procesie uzdatniania wody przez chlorowanie.
W Polsce pestycydy używane były z narastającą intensywnością do roku 1989. W 1990
roku zużycie tych związków znacznie spadło i do chwili obecnej utrzymuje się na podobnym
poziomie. Regulacjami prawnymi dotyczącymi pestycydów na świecie zajmuje się Światowa
Organizacja Zdrowia WHO, natomiast w Europie Unia Europejska. W Polsce niektóre
przepisy prawne uległy w 2009 roku zaostrzeniu. Do roku 2013 planowane jest
wprowadzenie większej ilości obostrzeń związanych z wprowadzaniem pestycydów do
obrotu.
Literatura:
1. „Pestycydy. Występowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie.”, praca zbiorowa pod
redakcją M. Biziuka, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001;
2. „Pestycydy w środowisku”, praca zbiorowa pod redakcją R. White-Stevens,
Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1977;
3. www.pestycydy.republika.pl.
3