Пестициды

Министерство  Образования Азербайджанской Республики.

Бакинский Государственный Университет.

 

 

 

Факультет Экологии и Почвоведения.

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

“ПЕСТИЦИДЫ”

 

 

СТУДЕНТКИ III КУРСА

ГРУППЫ EOO3R

МАВЛЮТОВОЙ РАМИНЫ.

 

 

Руководитель:                                                            кандидат хим. наук  Э.М. Кадырова.

 

 

Завкафедрой“экологическая химия”                профессор С. Р. Гаджиева.

 

 

 

Баку 2012.

 

Введение.

 

Защита растений от вредителей и  болезней представляет огромный резерв повышения урожайности сельскохозяйственных культур. По данным ФАО, только вредные  насекомые уничтожают не менее 30% урожая в мире.

Широко развернувшаяся во второй половине 20-го столетия борьба с вредными организмами, путем использования синтетических  пестицидов, привела к насыщению  биосферы токсичными веществами для  человека, сельскохозяйственных животных, полезной фауны и флоры.

В районах регулярного применения ядохимикатов все активнее развиваются  устойчивые к химическим пестицидам популяции вредных насекомых  и возбудителей заболеваний, а также  наблюдается массовое размножение  видов, раннее не представлявших опасности. В связи с непрерывным ростом стоимости научных исследований и производства пестицидов, а также  необходимостью увеличения норм и кратности  их применения для преодоления устойчивости вредных организмов к ядохимикатам, эффективность защиты растений непрерывно снижается. Современные ядохимикаты  имеют укороченный срок воздействия  на среду и существенно более  эффективны по сравнению со своими предшественниками – следовательно, и применяются они гораздо  более точечно и в заметно  меньших количествах. Современная  наука разработала такие варианты пестицидов, которые позволяют выжить другим видам насекомых, убивая исключительно  конкретные виды вредителей. Новым  путем повышения урожайности  есть использования биопрепаратов  на основе микроорганизмов, которые  есть природными врагами вредителей растений. Их отличает низкая токсичность, высокая избирательность действия и низкая стоимость. Также в последнее  время широко стали использовать генетически модифицированные растения, которые могут в своих клетках  синтезировать вредные для вредителей вещества. Как пример можно вспомнить  выведенный корпорацией «Монсанто» генетически модифицированный картофель, устойчивые к колорадскому жуку.

Понятие пестицидов и их роль в борьбе с вредителями сельскохозяйственных растений.

Пестициды (от лат. pestis - яд 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 пестицидов включают также дефолианты и десиканты, облегчающие механизированную уборку урожая некоторых культур, регуляторы роста растений (ауксины, гиббереллины, ретарданты), добавки к краскам против обрастания морских судов ракушками.

Пестициды относятся к различным  классам органических и неорганических соединений. Большинство представляет собой органические вещества, получаемые синтетическим путём. Среди них  важное место принадлежит хлорорганические и фосфорорганические 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 – основа химического  метода защиты растений, являющегося  пока самым эффективным в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками; способствуют значительному сокращению потерь в сельском и лесном хозяйстве, деревообрабатывающей промышленности. Практически все эти вещества относятся к ксенобиотикам, т. е. чуждым для живых организмов и  биосферы в целом. Их применяют чаще всего в искусственно создаваемых  человеком системах (агроценозах) или в природных экосистемах, где нарушены механизмы саморегулирования (гомеостаз). Иногда пестициды приходится применять и в стабильных естественных экосистемах для подавления вспышек массового размножения отдельных организмов, обусловленных естественным ходом развития. Последнее обычно наиболее часто встречается в лесных экосистемах. Например, подобные вспышки характерны для насекомых, питающихся листвой или хвоей деревьев. Такие насекомые, сибирский шелкопряд, листовертки, пилильщики и другие, способны повреждать, а нередко и уничтожать леса на тысячах и даже миллионах гектаров.

Широко используются пестициды  также для борьбы с кровососущими  насекомыми (комары, мошки, слепни), животными  – переносчиками болезней (грызуны, иксодовые клещи, малярийный комар, москиты).

Используемые в данное время  пестициды имеют, как правило, комплексное  действие. 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.

 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. личинок и т.д.

 

Классификации пестицидов.

 В зависимости  от направления уничтожения тех  или иных вредных организмов  использования они подразделяются  на несколько групп.

1. Гербициды (диурон, симазин, атразин, монурон и др.), использующиеся для борьбы с сорными растениями.

2. Альгициды (сульфат меди и его комплексы с алканоаминами, акролеин и его производные) - для борьбы с водорослями и другой водной растительностью.

3. Арборициды (каяфенон, кусагард, фанерон, ТХАН, трисбен, лонтрел и др.) - для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности.

4. Фунгициды (цинеб, каптан, фталан, додин, хлорталонил, беномил, карбоксин) - для борьбы с грибковыми болезнями растений.

5. Бактерициды (соли меди, стрептомицин, бронопол, 2-трихлорметил-6-хлорпиридин и др.) - для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями.

6. Инсектициды (ДДТ, линдан, дильрин, альдрин, хлорофос, дифос, карбофос и др.) - для борьбы с вредными насекомыми.

7. Акарициды (бромпропилат, дикофол, динобутон, ДНОК, тетрадифон) - для борьбы с клещами.

8. Зооциды (родентициды, ратициды, авициды, ихтиоциды) - для борьбы с вредными позвоночными - грызунами (мыши и крысы), птицами и сорной рыбой.

9. Лимациды (метальдегид, метиокарб, трифенморф, никлосамид) - для борьбы с моллюсками.

10. Нематоциды (ДД, ДДБ, трапекс, карбатион, тиазон) – препараты, убивающие круглых червей – возбудителей нематодных болезней растений;

11. Афициды - для борьбы с тлями.

12. Моллюскоциды – вещества, уничтожающие вредных моллюсков (яды для борьбы с голыми слизнями называются лимацидами).

13. Антифидинги – вещества, отпугивающие  насекомых от растений, которыми  они питаются.

К пестицидам относят химические средства стимулирования и торможения роста  растений, препараты для удаления листьев (дефолианты) и подсушивания растений (десиканты), 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.

Попадая в различные объекты  окружающей среды, пестициды накапливаются  в них либо включаются в различные  миграционные цепи (рис. 1). При этом в каждом из объектов окружающей среды  пестициды подвергаются всевозможным процессам разложения.

 

Рисунок 1 - Накопление и  миграция пестицидов в окружающей среде.

 

По способу проникновения  в организм вредителей различают:

   * кишечные пестициды, проникающие  через ротовые органы и кишечник;

   * контактные – при контакте  ядов с поверхностью тела вредителей, то есть через кожные покровы;

   * фумигантные, попадающие в организм в парообразном или газообразном состоянии через дыхательные пути, и системные, легко проникающие в ткани растений или животных и поражающие вредителей, питающихся соком растений или животных.

 

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.).

В сельском хозяйстве предпочтительней использовать вещества, разлагающиеся  за вегетационный период, на аэродромах и в борьбе с зарастанием дорог  — с большей продолжительностью действия.

По токсичности  для человека и теплокровных животных пестициды разделяют на 4 группы:

   * сильнодействующие,

   * высокотоксичные,

   * Среднетоксичные

   * малотоксичные.

Экономический аспект применения пестицидов.

Некогда считалось, что затраты  на применение пестицидов окупаются  в 5-12 раз. Однако эта величина рассчитывалась без учета стоимости вреда, наносимого ими природе и здоровью людей. Только экономический ущерб от уничтожения  пестицидами насекомых-опылителей, который относительно легко рассчитать, составляет 30-40 % получаемой прибыли. Речь идет не только об инсектицидах — распространенный и поныне гербицид 2,4-Д смертелен  для пчел; с другой стороны, инсектицид линдан оказался способен подавлять развитие ячменя. Рыбное хозяйство Азовского бассейна с 1952 по 1975 г. потеряло рыбы в результате отравления водоемов более чем на 2 млрд рублей — это тоже лишь один из наиболее очевидных примеров.

Химические компании прилагают  огромные усилия для продвижения  полученных с таким трудом пестицидов на рынок. По оценке американского Института  всемирных исследований, маркетинговые  мероприятия производителей пестицидов являются основной помехой для распространения  более экологичных способов ведения сельского хозяйства. Стоило бы вложить те гигантские средства, которые тратятся на производство, рекламу и применение пестицидов, в разработку альтернативных методов ведения сельского хозяйства — и не приходится сомневаться, что при накопленной уже информации и научном потенциале удалось бы получать те же практически урожаи, что и с пестицидами, зато без урона для людей и природы.