Пестициды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

Пестициды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1. Понятие пестицидов и история открытия………………………………..3
2. Классификация пестицидов……………………………………………….5
3. Химические и физические свойства пестицидов. Строение пестицидов………………………………………………………………….7
4. Применение………………………………………………………………..10
5. Экологическая опасность: действие на окружающую среду и организм человека. Меры предосторожности……………………………………...12
6. Интересные факты из истории использования пестицидов……………15
7. Литература………………………………………………………………...17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Понятие пестицидов и история открытия

Пестициды (от лат. pestis — зараза и caedo — убиваю), химические средства, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями зерна и зернопродуктов, древесины, изделий из хлопка, шерсти, кожи, с эктопаразитами домашних животных, а также с переносчиками опасных заболеваний человека и животных. В группу пестициды включают также дефолианты и десиканты, облегчающие механизированную уборку урожая некоторых культур, регуляторы роста растений (ауксины, гиббереллины, ретарданты), добавки к краскам против обрастания морских судов.

Бесспорно, пестициды –  это не новейшее достижение человечества, поскольку их использовали и ранее. С возникновением острой необходимости защитить культуры от набегов вредителей и резкого снижения урожайности, ученые стали думать над созданием искусственного препарата, позволяющего избежать данных проблем. Так и появились известные нам пестициды. Вначале они претерпевали критику и многочисленные тестирования, в том числе на вредность здоровью человека, культурным растениям и самой почве. Вскоре специалисты смогли убедить, что защита растений во многом зависит от применения таких химических препаратов, как пестициды.

Сегодня известны многие пестициды. Все они имеют свою классификацию и относятся к различным группам в зависимости от назначения (классификацию и назначение см. ниже).

В последние годы во всем мире использовалось свыше 1000 химических соединений (пестицидов) в целях защиты животных и растений от вредителей. Каждый год в мире появляется около 50 новых пестицидов. Сегодня в мире на 1 га. наносится 300 кг. химических средств.

 

Однако в результате длительного  применения пестицидов в сельском хозяйстве  и медицине (борьба с переносчиками болезней) почти повсеместно отмечается снижение их эффективности в результате развития резистентных рас вредителей и распространения “новых” вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами.

Непомерное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество окружающей среды, а особенно почвы.

Т.к. пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду, проблема подобного загрязнения требует тщательного изучения и контроля со стороны человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация пестицидов

Пестициды делят на следующие основные классы, в зависимости от того, против каких вредных организмов используют:

1) антифидинги — вещества, отпугивающие насекомых от растений, которыми они питаются;

2) инсектициды — средства, уничтожающие вредных насекомых;

3) гербициды — препараты для борьбы с нежелательной растительностью;

4) зооциды — яды, уничтожающие вредных позвоночных (вещества для борьбы с грызунами называются родентицидами, а только с крысами — раттицидами);

5) бактерициды – для борьбы с бактериями;

6) вирусоциды – убивают вирусы;

7) фунгициды — средства для борьбы с возбудителями бактериальных, вирусных и грибных болезней растений;

8) нематоциды — препараты, убивающие круглых червей — возбудителей нематодных болезней растений;

9) акарициды — вещества для борьбы с клещами;

10) моллюскоциды — вещества, уничтожающие вредных моллюсков (яды для борьбы с голыми слизнями называются лимацидами).

Пестициды включают также протравители семян, репелленты — средства, отпугивающие вредных насекомых, клещей, млекопитающих  и птиц, аттрактанты — вещества для привлечения членистоногих  с тем, чтобы их затем уничтожить или выявить локализацию или начало лета вредителей, хемостерилизаторы — препараты, которые не убивают насекомых, грызунов, клещей, но вызывают у них бесплодие.

Имеются пестициды комплексного действия. Например, протравители семян содержат одновременно фунгицид, бактерицид, инсектицид и т.д. Использование таких пестицидов позволяет сократить затраты труда на обработку.

В некоторых случаях пестициды объединяют в группы в зависимости от фазы развития вредного организма, против которого они применяются. Например, овициды — яды, убивающие яйца насекомых, клещей, ларвициды — уничтожающие личинок и т.д.

В зависимости от скорости разложения в почве пестициды разделяют  на шесть групп:

1) с периодом распада более  18 мес (хлорорганические препараты,  соединения селена);

2) около 18 (триазиновые гербициды,  пиклорам, диурон и некоторые  др.);

3)  около 12 (производные галоидбензойных  кислот и некоторые амиды кислот);

4) до 6 (нитрилы кислот, производные  арилоксиуксусных кислот, трефлан  и его аналоги, нитрофенолы и др.),

5) до 3 (производные арилкарбаминовых, алкилкарбаминовых кислот, некоторые  производные мочевины и гетероциклические  соединения);

6) менее 3 мес (органические соединения  фосфора и др.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химические  и физические свойства пестицидов

Строение и состав пестицидов

По химическому составу  все химические препараты делятся  на классы.  Например, фунгициды бывают: 1) неорганические (соединения с медью, серой и железным купоросом);

2) органические (гетероциклические соединения, с амидами и анилидами кислот и т.п.).

Инсектициды имеют свою химическую группу: 1) соединения с хлором;

2) с фосфором;

3) с карбаматами;

4) синтетические пиретроиды.

Пестициды относятся к различным  классам органических и неорганических соединений. Большинство представляет собой органические вещества, получаемые синтетическим путём. Среди них важное место принадлежит хлорорганическим и фосфорорганическим пестицидам, производным карбаминовой кислоты, пестицидам растительного происхождения, триазинам, производным мочевины. Из неорганических веществ важны соединения меди, серы и др.

Особого внимания заслуживает группа фосфорорганических пестицидов, это органические производные фосфорных кислот. Мало стабильны в окружающей среде, что исключает возможность их накопления в опасных для живых организмов количествах. Большинство фосфорорганических пестицидов разлагается в объектах окружающей среды, образуя нетоксичные продукты: H₃PO₄, CO₂ и H₂O. К недостаткам относится сравнительно высокая токсичность многих фосфорорганических пестицидов для человека и животных, что вызывает необходимость соблюдать меры предосторожности при их использовании.

Действие пестицидов на живые организмы  напрямую зависит от строения этих веществ. Пестициды – не только яды, отравляющие многие живее организмы, многи из них обладают высокой специфичностью, что уменьшает воздействие пестицида на окружающую среду. Рассмотрим примеры. 

Ювенильный гормон – 10,11-окси-7-этил-3,11-диметил-2,6-тридекадие-новой  кислоты – вещество, выделяемое всеми насекомыми, необходимо на отдельных этапах их развития (превращение личинки) и вредно для других стадий (яйца). Попадание гормона на тело взрослого насекомого приводит к гибели потомства. На этом основан весьма эффективный биологический метод борьбы с вредными насекомыми (1 грамма гормона достаточно для гибели 1 млрд. насекомых). Успешно решается проблема специфичности биологических стерилизаторов. Например, высокой активностью обладает метиловый эфир n-(1,5-диметил-1,4-гексадиен)-бензойной кислоты.

 

 

 

 

 

 

 

Другой биологический метод  уничтожения вредных насекомых  заключается в использовании  половых аттрактантов – высокоспецифических веществ, выделяемых самками для привлечения по запаху самцов на расстоянии до нескольких километров. Поражает невероятная чувствительность насекомых к аттрактантам, являющимся непредельными алифатическими спиртами, кислотами или их эфирами и терпеноидами.  Например, аттрактант коробочной хлопковой моли является ацетатом транс-10-пропил-5,9-тридекадиен-1-ола (строение установлено в 1966 году):

(СН₃СН₂СН₂)₂С    СН     СН₂    СН₂     СН    СН(СН₂)₃СН₂ОСНСН₃

В зависимости от строения и входящих в состав пестицидов веществ они  обладают разной активностью.

Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран и др.), отличаются чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи.

Т.к. пестициды в большинстве  своём всё же очень устойчивые вещества, особого внимания требует  вопрос, затрагивающий реакции их разложения.

В природной среде существует процесс  естественной химической конверсии в результате гидролиза, окисления, фотолиза пестицидов. Однако этого недостаточно для того, чтобы пестициды не накапливались в почве.

Наиболее известные искусственные  методы обезвреживания пестицидов – это захоронение, сжигание, плазмохимическое разрушение и др. Наиболее перспективной для практики является окислительная деструкция токсичных веществ в жидкой фазе. Существуют различные его разновидности: биологическое окисление, окисление активным хлором, озоном, пероксидом водорода, электрохимическое окисление. Последняя из перечисленных разновидностей характеризуется как наиболее универсальная и удобная для практической реализации, т.к. она позволяет генерировать окислитель на аноде и одновременно восстанавливать токсичные ионы тяжелых металлов на катоде.

 

 

 

 

 

 

 

 

Применение

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 ведется  химическая борьба с вредителями  лесов, а также переносчиками заболеваний человека и домашних животных (например с малярийными комарами).

Это основа химического метода защиты растений, являющегося пока самым эффективным в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками. Пестициды способствуют значительному сокращению потерь в сельском и лесном хозяйстве, деревообрабатывающей промышленности. Затраты на их применение окупаются в 5—12 раз.

В зависимости от свойств пестицидов и его назначения для обработки одного гектара требуется 0,2—40 кг (чаще 0,5—2 кг) пестицида в пересчёте на активное вещество. Чтобы равномерно распределить такое небольшое количество пестицидов по обрабатываемой площади, их применяют в соответствующей препаративной форме (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, дусты, растворы в воде и органических растворителях, аэрозоли, гранулы и др.) и вносят различными способами (опрыскивание, опыливание, фумигация, отравленные приманки, протравливание).

В препаративную форму, кроме пестицида, входят вспомогательные вещества, разбавители и эмульгаторы. Наиболее перспективны препараты для опрыскивания (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, растворы в воде и органических растворителях), а также гранулы для нанесения на растения и внесения в почву. Особенно интересны растворы в нелетучих органических растворителях, используемые для ультрамалообъёмного опрыскивания (УМО), при расходе препарата от 0,5 до 10 л/га. Обработку сельскохозяйственных культур пестицидами проводят с помощью наземных машин и авиации.

Если обработка пестицидом производится в ручную, необходимо помнить о средствах защиты, в первую очередь о спецодежде. Существуют ограничения, которые запрещают выполнение данной работы лицами, имеющими определённые виды заболеваний, детьми, беременными и кормящими женщинами и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экологическая опасность: действие на окружающую среду

и организм человека

Меры предосторожности

Влияние пестицидов на биоценозы сложно и многообразно. Особенно значительные нарушения биоценозов отмечаются при систематическом применении стойких высокотоксичных пестицидов (главным образом инсектицидов, акарицидов).