Pestycydy

Pestycydy są to związki chemiczne, które niszczą choroby i pasożyty człowieka, zwierząt oraz roślin. Po raz pierwszy pestycyd użyty został 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.
 
Klasyfikacja pestycydów

Podział pestycydów

Pestycydy ogólnie dzieli się na nieorganiczne i organiczne. Przy czym związków nieorganicznych będących pestycydami jest znacznie mniej niż organicznych. Pestycydy nieorganiczne to:
 
  • 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.

Pestycydy – wpływ na środowisko

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 mją 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. 
 
Kanister z substancją chemiczną
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, 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.

Pestycydy w Polsce

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.
 
 
Wiadomości zebrała Anna Szymańska-Węckowska
 
 
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.